金属ガラスの環境依存型分子動力学ポテンシャルデータベースの開発

金属玻璃环境相关分子动力学势数据库的开发

基本信息

批准号：
16039208
负责人：
泉聡志
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、金属ガラスの分子動力学計算に不可欠である高精度な環境依存型分子動力学ポテンシャルの標準規格の構築を行い、ポテンシャル開発ソフトを特定領域研究メンバに公開し、ポテンシャルデータベースを開発することを目的とする。ポテンシャル作成において最も大きな課題となる、最適なパラメータの探索手法についての開発を行った。第三者にポテンシャル作成が可能なような汎用性のある遺伝的アルゴリズム(GA)が有効であることに着目し、これを発展させたものを考え、上記作成ソフトに組み込んだ手法を単元系(シリコン)及び多元系(シリコンーボロン)に適用し、その有効性を示した。本成果は、雑誌論文に投稿し、掲載可となっている。さらに、金属ガラスの研究グループとの議論を通して、金属ガラスの再現に必要な物性値(結合距離と混合熱、結晶構造)を同定し、GEAMポテンシャルベースに、金属ガラス用ポテンシャルを作成した。現在、Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Al, Pb, Ir, Al(FCC), Fe, Mo, Ta, W, Mg, Cr, Nb(BCC), Co, Ti, Zr, Ru, Hf, Co(HCP)らの金属の多元系での表現が可能になっている。なお、開発したポテンシャル開発ソフトは公開を前提としているため、インターフェース部分を作成した。ユーザはWebページにおいて、使用したいポテンシャル関数形、合わせ込みたい構造を入力すれば、金属ガラスの分子動力学ポテンシャルの作成が可能になっている。分子動力学に関して知識のなかったユーザも簡便に分子動力学シミュレーションを出来るようになると考えられる。最後に、作成したソフトについて国内・国際学会における学会発表を行い、広く情報交換を行った。

这项研究旨在为高精度，依赖环境的分子动力学潜力创建标准，这对于金属眼镜的分子动力学计算至关重要，以将潜在的开发软件发布给特定的现场研究成员，并开发潜在的数据库。我们已经开发了一种搜索最佳参数的方法，这是创造潜力的最大挑战。专注于一种多功能遗传算法（GA）的有效性，该算法允许第三方创造电势，我们考虑了这一点的发展，并将其应用于上述创建软件中，将其纳入单位系统（Silicon）和多维系统（Silicon-Borons）（Silicon-Borons），以证明其有效性。这些结果可以发表在杂志论文中。此外，通过与金属玻璃研究组的讨论，确定了重现金属玻璃所需的物理特性（粘合距离，混合热，晶体结构），并在Geam电位基础上产生了金属玻璃的潜力。目前，可以在多种系统中表达金属，例如Cu，Ag，Ni，Pd，Pt，Pt，al，Pb，Pb，ir，Al（FCC），FE，MO，MO，TA，W，MG，MG，MG，CR，NB（BCC），CO，Ti，Ti，Ti，Zr，Zr，Zr，Ru，ru，hf，co（HCP）。此外，由于开发了潜在的开发软件旨在发布，因此已经创建了一个接口部分。用户可以通过输入他们想要使用的潜在功能形状以及要在网页上调整的结构来创建金属玻璃的分子动力电位。人们认为，即使对分子动力学不了解的用户也能够轻松执行分子动力学模拟。最后，我们在国内和国际学术会议上介绍了我们创建的软件，并广泛交换了信息。