第一原理計算を用いた酸化物ヘテロ構造の性質の研究

使用第一性原理计算研究氧化物异质结构的特性

• 批准号: 10F00756
• 负责人: 館山 佳尚
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00756/
• 关键词: 密度汎関数理論; プロトン移動; 欠陥; 第一原理分子動力学; 電解質材料; 固体酸化物燃料電池; 金属酸化物; 界面; 酸素空孔; イオン伝導

酸化ジルコニウム―酸化セリウム界面の空孔形成・拡散メカニズムおよびその不純物効果についての密度汎関数理論第一原理計算解析の論文をまとめ、Physical Review Bに投稿し、アクセプトされた。もうじき出版される。またジルコニア酸バリウム系の第一原理分子動力学計算によって得られた、歪みに対するプロトン移動度の非線形関係のメカニズムについても投稿準備中である。このシステムでは酸化物を圧縮されて原子間の空間が狭くなった条件の時のみプロトン伝導が上がるという一見常識とは反対の結果が得られたが、構造および電子状態の解析から酸素原子を伝って拡散するプロトン伝導経路が圧縮することにより増加することがわかった。これら両システムは固体酸化物燃料電池電解質における2つの主要なイオン伝導である、酸素イオン伝導、プロトン伝導の代表的システムにおける解析であり、両者の知見を合わせることによって固体酸化物燃料電池電解質の最適化(低温度動作化)への指針を導出することに今後も取り組んで行く予定である。

关于密度功能理论分析的论文，对氧化锆氧化物 - 氧化物含量的空缺形成和扩散机制的第一原理计算及其杂质效应已提交给物理审查B并接受。它将很快出版。我们还准备准备准备有关质子迁移率与通过第一原理分子动力学计算的质子迁移率非线性关系机理的文章，该机理的基于锆基的基于钡的系统。在该系统中，获得了看似常识结果的相反，仅当氧化物被压缩并缩小原子之间的空间时，质子传导仅增加，但是对结构和电子状态的分析表明，质子传导路径通过压缩而通过氧原子扩散而增加。这些系统是对固体氧化物燃料电池电池中两个主要离子电导率的分析，氧离子电导率和质子电导率，我们计划继续致力于得出优化固体氧化氧化物燃料电池电解质（低温操作）的指南。

项目成果

ZrO2-CeO2 interface properties : a first-principles investigation

ZrO2-CeO2 界面特性：第一性原理研究

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Fronzi;A.De Vita;Y.Tateyama;E.Traversa
• 通讯作者: E.Traversa

Ab initio investigation of ZrO2-CeO2 interface properties

ZrO2-CeO2 界面性质的从头算研究

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Fronzi;A.De Vita;Y.Tateyama;E.Traversa
• 通讯作者: E.Traversa