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理論状態図の統合的計算システムの研究 シリコン希薄溶体における熱力学的性質の予測

研究報告コード R030000295
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 松宮 徹
研究者所属機関
  • 新日本製鐵(株)先端技術研究所
研究機関
  • 新日本製鐵(株)
報告名称 理論状態図の統合的計算システムの研究 シリコン希薄溶体における熱力学的性質の予測
報告概要 材料プロセスの解析に必要な熱力学的性質は、現在、実測によって求められているが、理論計算技術の進歩と相まって、これを計算によって予測することが可能になりつつある。そこで、本研究では、代表的な電子材料であるシリコンを対象に、理論計算法を開発し、Si希薄溶体におけるFe、Al、TiおよびPbの活量係数を擬ポテンシャル法を用いた第一原理計算により予測した。即ち、微量元素の活量係数は、正規溶体近似を適用し、混合のエンタルピーから算出される。計算の結果、活量係数は実験値に近い値が予測されたが、全て大きめにシフトした。この原因としては、Siの完全結晶の格子点にSiおよび混合元素を配して混合のエンタルピーの計算を行なっているために、混合のエネルギーを高めに計算していることが考えられる。従って、格子緩和をさせてエネルギーが下がれば、計算値は実験値に近づくものと考えられる。
画像

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研究分野
  • 熱力学
  • 数値計算
研究制度
  • 計算科学技術活用型特定研究開発推進事業 物質・材料分野
研究報告資料
  • 松宮 徹. 理論状態図の統合的計算システムの研究 シリコン希薄溶体における熱力学的性質の予測. 計算科学技術活用型 特定研究開発推進事業 研究報告会 ~進展する第三の科学技術~ 2000. p.12 - 13.

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