2011年度の談話会

★2011年5月19日（木）16:30-17:30

場　所：　理学部313教室

講演者：　田原　周太　先生(琉球大学理学部物質地球科学科物理系)

講演題名：「銀系超イオン導電メルトに銀濃度の変化が与える効果」

講演概要：

　見た目が固体であっても、その中である種のイオンが動き回っている物質は、超イオン導電体と呼ばれており、固体と液体の中間的な性質を持っている。超イオン導電体は、固体のように取り扱うことができる一方で、動くイオンが電気を運べることから、溶融塩と同程度の電気伝導率を示すことが知られている。工業的には、液漏れが起きない全固体燃料電池あるいは電気化学センサーの材料として注目されている。

　AgIは典型的な超イオン導電体としてよく知られており、147℃以上になると、体心立方格子を形成するIイオンのまわりを、Agイオンが動き始める。我々はこれまでAgIの液体状態に注目し、構造とイオン伝導性について研究を進めてきた。溶融AgIの回折実験とシミュレーションから、構造モデルを導出すると。Agイオンどうしの距離が、典型的な溶融塩のカチオンどうしの距離に比べて近く、Agの分布に特異的な中距離構造が観測されることがわかった。

　講演では、Ag濃度を変化させた時の構造の変化やイオン伝導性について議論する予定である。

★2011年5月26日（木）16:30-17:30

場　所：　理学部313教室

講演者：　柳澤　将　先生(琉球大学理学部物質地球科学科物理系)

講演題名：「有機ー金属界面での準位接続・相互作用に関する第一原理的研究」

講演概要：

有機物と金属電極の接触する界面での電子準位接続は、有機物を使った電界発光(EL)素子、電界効果トランジスタ(FET)、太陽電池などの有機電子デバイスの性能・効率を本質的に支配しており、準位接続の形成機構や制御について実験的・理論的にさかんに研究が行われてきた。

　有機ー金属界面では、ファン・デル・ワールス(vdW)引力によって有機ー金属間では弱く相互作用し、界面でのキャリア注入障壁は基板金属の仕事関数に線型に依存する（ショットキー極限）と従来、考えられてきたが、実験的には有機物の種類によって様々な依存性を示すことが報告されている。

　第一原理電子状態計算によって、有機物の電子的性質や界面の原子レベルの構造の観点から、界面準位接続についてより精査が求められる状況となっている。

　本講演では、有機ー金属間の相互作用の性質に由来する電気二重層の役割について触れ、有機ー金属界面の構造の重要性を指摘したこれまでの第一原理計算の成果を紹介する。さらにそれらの知見をもとに、界面準位接続を制御する提案も行う。

具体的には、次のような研究成果について紹介する。

1) vdW引力を考慮した第一原理計算による界面構造と準位接続の再現

2) 界面準位接続の制御: 有機FETにおけるn型チャンネルの発現

★2011年8月5日（金）16:30-17:30

場所：　理313室

講師：　上床 先生（東京大学　物性研究所）

講演題目：　「圧力誘起相転移現象の最近の話題」

講演概要：

　最近発見されたｆ電子系や鉄ヒ素系化合物の圧力誘起超伝導体の詳細を解説し、近年発展のめざましい多重極限環境に対応した小型圧力容器の開発に関して報告する。

★2011年10月4日（火）16:20-17:20

場所：　理313室

講師：　Mojmir Sob 教授　　（チェコ共和国Brnoマサリュク大）

講演題目：　「Magnetic properties and structure of clean and segregated grain boundaries in iron and nickel」

講演概要：

The geometric and magnetic structures of fully relaxed symmetrical tilt Σ5(310) grain boundaries (GBs) in iron and Σ5(210) GBs in nickel have been investigated using density-functional theory.

We found for both GBs an enhancement of the local magnetic moments of atoms in the GB plane (2.55 μB for iron and 0.67 μB for nickel) which is correlated with the larger local atomic volume compared to the bulk. At larger distances from the GB the variation of the local magnetic moments follows the changes in the exchange splitting in the spin-polarized local density of states imposed by the local variations in the atomic geometry. When Si and Sn impurity atoms in interstitial or substitutional positions appear at the Σ5(310) GB in iron, the local magnetic moments of iron atoms are reduced for silicon and almost unchanged for tin. For nickel, we have performed a theoretical study of segregation and strengthening/embrittling energy of sp elements from the 3rd, 4th and 5th period (Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Se, In, Sn, Sb and Te) at the Σ5(210) grain boundary (GB) in fcc ferromagnetic nickel. We determine the preferred segregation sites at the Σ5(210) GB for the sp-impurities studied, their segregation enthalpies and strengthening/embrittling energies with their decomposition into the chemical and mechanical components.

★2011年11月17日（木）16:30-17:30

場所：　理313室

講師：　藤原毅夫 先生（東京大学　大学総合教育研究センター）

講演題目：　「電子構造計算に基づいた大規模系長時間動力学シミュレーション技法の開発とLiイオンを含むイオン液体及び固体系への応用」

講演概要：

ナノスケールシステムの重要性がいわれて既に久しい。最近では、医薬品やデバイス、電池などの開発において、シミュレーション技術が益々重要性をますと指摘され、京速コンピュータの建設が期待を集めている。しかし、数100万原子からなる大規模系の電子構造計算が出来たとしても、ナノ秒〜ピコ秒のダイナミックスを追いかけるためにはさらに大きな課題がある。我々はこれらの課題に対し、強結合モデルを用いた分子動力学法（TB-MD）と新しい線形計算理論の開発を進めてきた。最初にこれらの新しい手法の考え方について紹介する。この新しい手法に基づいて、２次電池材料として期待されている金属イオンを含むイオン液体、固体系（イオン液体PP13-TFSA、あるいはLi4GeS4）において、数100psから10nsにおよぶ量子力学に基づく動力学計算を行ない、Liイオンの動的過程を明らかにした。さらに第一原理電子構造計算結果も併用して全体の物理化学的描像について議論する。

2011年11月22日（火）16：30-17:30

場　所：　理学部313教室

講演者：　岡田宣親氏（アラバマ大学）

講演題名： Higgs inflation in minimal supersymmetric SU(5) GUT

Abstract:

The Standard Model Higgs boson with large non-minimal coupling to the gravitational curvature can drive cosmological inflation.  We study this type of inflationary scenarioin the context of supersymmetric grand unification and point out that it is naturally implemented in the minimal supersymmetric SU(5) model, and hence virtually in any GUT models. It is shown that with an appropriate Kahler potential the inflatontrajectory settles down to the Standard Model vacuum at the end ofthe slow roll. The predicted cosmological parameters are alsoconsistent with the 7-year WMAP data.

★2011年12月9日（金）16:20-17:20

場　所：　理学部313教室

講演者：　風間 洋一 先生（東京大学大学院総合文化研究科）

講演題名： 「弦理論はどこまできたか」

講演概要：

弦理論は1960年代後半に強い相互作用の理論として誕生したが、その後70年代の中頃から重力を含むすべての力の統一理論の有力候補として再解釈され、今日まで目覚ましい発展を遂げてきた。本談話会では、この約40年間、特に最近の20年間、の発展の様子を俯瞰し、現在弦理論がどのような地点に立っているのかを非専門家向けに概説するとともに、将来の展望について触れたい。

2012年1月20日（金）16:30-17:30

場　所：　理学部313教室

講演者：　吉田慎一郎　先生（東京大学大学院総合文化研究科）

講演題名： 一般相対論的天体の振動

講演概要：

中性子星やブラックホールなどの一般相対論的天体の固有振動は、重力波天文学における重要なターゲットの一つです。固有振動を調べることで、天体の大局的パラメータやそれを構成する物質についての情報を得る事ができると期待されています。今回は一般相対論的効果を考えた天体振動の理論の概観と、私が最近取り組んでいる問題についてお話しさせていただこうと思います。