R+D変態の共存・競合系のクラスター変分計算

R+D变态共存/竞争系统的聚类变分计算

• 批准号: 21656153
• 负责人: 毛利 哲夫
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656153/
• 关键词: 連続変位クラスター変分法; 規則-不規則変態; マルテンサイト変態; 置換型変態; 変位型変態; 変位型相変態; 拡散型相変態; クラスター変分法

クラスター変分法(Cluster Variation Method;CVM)は、モンテカルロ法や分子動力学法と並んで、原子配列の詳細を考慮し得る平衡状態の計算手法として多くの成功をおさめてきた。しかし、これまでの取り扱いは、いわゆるReplacive transformation(以下R変態)、即ち原子の拡散による位置交換が生起する変態現象(拡散変態)に特化されてきた。規則-不規則変態に代表されるR変態は相変態論の一大領域を形成するが、もう一つの大領域を形成するマルテンサイト変態に代表されるDisplacive transformation(以下D変態)へのCVMの応用はなされていない。本研究では、連続変位クラスター変分法を原子の集団変位の問題に拡張することによりR+D共存・競合系の相変態の理論計算を遂行した。特に、正方格子に関する相安定性の問題に取り組み、c軸の変位効果に関して、これまでよりも多くの準格子点を導入し、計算の精緻化を図った。また、エネルギー項の導入に当たっては、電子状態の計算から原子間有効相互作用エネルギーを導出する必要があるが、超多元系に対するクラスター展開を実行した。さらに、ZrO_2における酸素イオンの変位が誘起するマルテンサイト変態に本手法を拡張し、この変態が2次変態であることを確かめた。加えて、フォノンモードの考察を行う為に、連続変位クラスター変分法から得られる原子変位をフーリエ変換することにより、k-空間での散漫散乱強度を算出した。これらの計算は、常に平衡状態図の計算とカップルして行い、相安定性とR+D相変態に対する統合的な知見を得た。

聚类变异方法（CVM）以及蒙特卡洛和分子动力学方法已成功地作为计算平衡状态的方法，允许考虑原子布置的细节。但是，到目前为止的处理已专门从事所谓的可更换转换（以下称为R转化），即由于原子扩散引起的位置交换，即变换现象（扩散转换）。以规则形式转换为代表的R变换构成了相变理论的主要领域，但CVM并未应用于位移转换（以下称为D转换），由Martensenitic变换表示，这形成了另一个大区域。在这项研究中，我们通过将连续位移群集变异方法扩展到原子的组位移问题，对R+D共存和竞争系统进行了相变的理论计算。特别是，解决了相对于平方晶格的相位稳定性问题，并比以前提出了C轴位移的影响更多的准晶格点，并完善了计算。此外，在引入能量项时，有必要从电子状态的计算中得出有效的原子质相互作用能量，但是进行超腔系统的群集扩展。此外，该方法扩展到由Zro_2中氧离子的位移引起的马塞西氏菌转化，并确认这种转化是二次转化。此外，为了考虑声子模式，通过傅立叶转换从连续位移群集变异法获得的原子位移来计算k空间中的散射强度。这些计算始终与平衡相图的计算结合进行，以获得相稳定性和R+D相变形的综合发现。

项目成果

平衡状態図の第一原理計算

平衡相图的第一性原理计算

• 发表时间: 2010
• 期刊: 金属
• 作者: 榊原和彦;川口将武;能勢和夫;中川等;中川等;中川等;中川等;中川等;Kazufhmi Sato;Naoya Kiyokane;Naoya Kiyokane;Tetsuo Mohri;Kazufumi Sato;K.Sato;Tetsuo Mohri;Kazufumi Sato;毛利哲雄
• 通讯作者: 毛利哲雄

Challenges in the theoretical calculations of phase equilibria and phase transformation by CVM

CVM相平衡和相变理论计算的挑战

• 发表时间: 2010
• 作者: 榊原和彦;川口将武;能勢和夫;中川等;中川等;中川等;中川等;中川等;Kazufhmi Sato;Naoya Kiyokane;Naoya Kiyokane;Tetsuo Mohri;Kazufumi Sato;K.Sato;Tetsuo Mohri;Kazufumi Sato;毛利哲雄;毛利哲雄;T.Mohri;Tetsuo Mohri;毛利哲雄;Tetsuo Mohri
• 通讯作者: Tetsuo Mohri

Minimization of the Free Energy under a Given Pressure by Natural Iteration Method

自然迭代法最小化给定压力下的自由能

• 发表时间: 2011
• 期刊: Materials Transactions
• 影响因子: 1.2
• 作者: K. Sato;S. Takizawa and T. Mohri;Naoya Kiyokane and Tetsuo Mohri
• 通讯作者: Naoya Kiyokane and Tetsuo Mohri

Order-disorder transition in alloy systems studied by Cluster Variation Method

用簇变分法研究合金体系的有序-无序转变

• 发表时间: 2010
• 作者: 榊原和彦;川口将武;能勢和夫;中川等;中川等;中川等;中川等;中川等;Kazufhmi Sato;Naoya Kiyokane;Naoya Kiyokane;Tetsuo Mohri;Kazufumi Sato;K.Sato;Tetsuo Mohri;Kazufumi Sato;毛利哲雄;毛利哲雄;T.Mohri;Tetsuo Mohri;毛利哲雄;Tetsuo Mohri;Tetsuo Mohri;Tetsuo Mohri;Kazufumi Sato;Tetsuo Mohri;Tetsuo Mohri;Tetsuo Mohri;Tetsuo Mohri
• 通讯作者: Tetsuo Mohri

Order of Phase Transition on a Simple Cubic Lattice Determined by Cluster Variation Method

簇变分法确定简单立方晶格的相变级数

• 发表时间: 2010
• 期刊: Materials Transactions
• 影响因子: 1.2
• 作者: 榊原和彦;川口将武;能勢和夫;中川等;中川等;中川等;中川等;中川等;Kazufhmi Sato;Naoya Kiyokane;Naoya Kiyokane
• 通讯作者: Naoya Kiyokane