(General session) Hydrometallurgy

[3601-07-04] Deterministic structure search based on first-principles calculations for molecular adsorption on oxide surfaces

○Kansei Kanayama^{1[Doctoral course]}, Kazuaki Toyoura¹ (1. Kyoto university)

Chairperson：佐々木 秀顕（愛媛大学）

Keywords:First-principles calculations, Global optimization, Structure search, Adsorption

固体表面に対する吸着分子の構造解明は，触媒・光触媒などの基礎的理解・材料設計において重要であり，これまでに第一原理計算に基づいた吸着構造探索が数多く行われている．原子数の少ない吸着分子の場合，実験結果や経験則に基づいて設計された構造を出発点とした吸着構造探索は可能である一方，複雑な構造を有する多原子分子や多数の分子の吸着構造では網羅的な構造探索が不可欠となる．原子数の増加に伴い計算コストは急激に増大するため，効率的な構造探索が望まれる．
そこで，本研究では，網羅的かつ効率的な吸着構造探索手法を確立することを目的とする．具体的には，決定論的アプローチに基づく大域的最適化手法を適切に用いることで，経験則によらない構造探索を実現する．本手法は，確率論的アプローチをとらないことから，複数の試行を必要としないという特長を有する．本発表では，提案手法の概要と酸化物表面に対する吸着現象への適用結果を示す．各構造の吸着エネルギー算出・振動解析を行い，過去の報告例と比較する．