毛利 哲夫

本申請では、強度の支配因子が内部組織にあることを鑑み、フェーズフィールド法を始めとする内部組織の時間発展過程を記述する方程式に現れる時定数や、拡散係数、緩和係数等の時係数を原子スケールから記述する手法を開発する。そして材料の動的現象に関わる実験の解析や計算の実行に必要な時定数、時係数の汎用的ソフトウェアを提供し、マテリアルズインテグレーションのインフラ確立に寄与する。 特に、時間依存現象の素過程は単一原子の移動過程にある。試行振動と移動の為の活性化過程を正しく記述することが基本になる。これには第一原理電子状態計算を用いる。次に、ある状態から別の状態に系が遷移するときには、無数の経路（この経路は原子の移動経路ではなく、原子の無数の配列の中で系が時間発展の途で辿る配列空間の経路）の中で最も確からしい経路を求める必要がある。平衡論において最も確からしい配列が自由エネルギーの最小値として求められることに対応して、時間発展過程における最も確からしい経路は、「経路確率関数」の最大値として求められるというのが、経路確率法（Path Probability Method；以下PPM）の骨子であり、本研究では、PPMの定式化に取り組む。 そして本申請では、フェーズフィールド法の時間スケールを支配する緩和定数（係数）や拡散定数（係数）を、DFT+PPMから求める、あるいは、DFT+PPMに整合する形で定式化する。最終的には、金属、合金、セラミックスを対象として、これらの材料設計・開発に必要な、熱力学（相平衡）および、kineticsの基礎データの計算ツールとデータ（ベース）の提供を行う。

ハミルトニアンからの材料強度設計（代表者） 90,189,000円 (5機関へ配分)

クラスター変分法を用いた第一原理計算に基づくPd-Cu系の状態図の作成、合金と水素透過膜作製による膜性能評価

クラスター変分法-Phase Field連携による自己組織化の研究

最先端・高性能汎用スーパーコンピュータの開発利用プロジェクト(NAREGIより改称)