XANES/ELNESの高精度・高速計算

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登録日:2015/08/21 / 更新日:2020/02/05

研究分野分類：4304 ナノ材料工学
産業分類：電子部品・デバイス・電子回路製造業，金属製品製造業

キーワード：ナノマイクロ構造解析・評価・試験法，第一原理計算・材料設計シミュレーション，原子・電子構造評価，電子状態，スペクトル

総合理工

ナノ・マイクロ科学

田村友幸（創成シミュレーション工学専攻専攻）

研究概要　高輝度X線を用いて測定されるX線吸収端近傍微細構造(XANES)と透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定される電子線エネルギー損失分(EELS)の吸収端近傍微細構造(ELNES)を、第一原理的に高精度かつ高速に計算することが可能です。		特徴　原子配列や電子構造の情報を活用するためには、理論計算で得られるスペクトルを用いた解釈が非常に有効となります。擬ポテンシャル法の一種であるPAW(Projector Augmented-Wave)法を採用することで、高効率・高精度な計算を可能にしています。また、並列計算機を用いることにより、1000原子程度の計算も可能です。
背景・従来技術　XANES/ELNESは、組成、配位環境、化学結合、電子状態に関する情報を有しており、機能発現に関わる特異な原子配列と電子構造を、高い空間分解能・検出感度で分析できる”究極の分析法”というべき強力な材料分析法です。しかしながら、スペクトルの解釈が難しく、得られた原子配列や電子構造の情報は十分に活用されていません。		実用化イメージ　現在のところK端と一部のL端に限定されますが、ほぼ全ての元素に適用することができます。