分子動力学法に基づく格子ダイナミクス可視化システムによる相変態研究

基于分子动力学方法的晶格动力学可视化系统的相变研究

基本信息

批准号：
10136220
负责人：
武藤俊介
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、原子挿入法によるZrおよびNi-Al系原子間ポテンシャルを利用したオメガ相変態の分子動力学シミュレーションを行った。ここで組み込まれた原子間ポテンシャルはフォノンの分散関係を正しく再現しており、これに関係する格子振動と点欠陥のカップリングが相変態を引き起こす原子変位をピン留めする可能性が示唆された。もう一つの成果は、電子照射下における黒鉛の構造変化を化学結合変化の立場から実験的に捉えたことである。電子エネルギー損失分光法の一つである広域電子エネルギー損失微細構造の解析を応用し、化学結合変化に伴う微妙な結合長の変化を捉えることに成功した。更に高分解能電子顕微鏡観察を併用することによって、この結合変化が五員環などの奇数員環の生成する事に起因していることを示した。更に、また一つの成果として、シンクロトロン放射光照射による非晶質シリコンの構造緩和現象の研究が挙げられる。これは強いX線を照射することによってシリコン原子の内殻電子を励起し、それに続いて起こるオージェ過程または局所的なフォノンを通じてのエネルギー散逸による原子移動現象と捉えられる。我々は上に挙げた広域電子エネルギー損失微細構造の解析およびホローコーン照明暗視野法を利用して、放射光照射による非晶質構造の配位数増加、中範囲秩序の増大を実験的に示すことができた。これらは無秩序構造のキャラクタリゼーションという観点からも新たな手法を提供したと位置づけることができる。

今年，我们利用原子插入法，利用 Zr 和 Ni-Al 原子间势进行了 omega 相变的分子动力学模拟。这里引入的原子间势正确地再现了声子色散关系，这表明晶格振动和与之相关的点缺陷之间的耦合可能会固定导致相变的原子位移。另一个成果是从化学键变化的角度实验理解电子辐照下石墨的结构变化。通过应用广域电子能量损失精细结构分析（电子能量损失光谱的一种），我们成功地捕获了由于化学键变化而导致的键长的细微变化。此外，通过使用高分辨率电子显微镜观察，我们表明这种键的变化是由奇数环（例如五元环）的形成引起的。另一成果是通过同步辐射辐照研究非晶硅的结构弛豫现象。这可以被认为是一种原子转移现象，是通过用强X射线照射硅原子的内层电子来激发它们，然后通过俄歇过程或局部声子进行能量耗散而引起的。利用上述广域电子能量损失精细结构分析和空心锥照明暗场方法，我们通过实验证明了同步辐射增加了非晶结构的配位数和中程有序性。这些可以认为从表征无序结构的角度提供了一种新方法。