Artificial neural network-based path integral simulations of hydrogen isotope diffusion in palladium

パラジウム中の水素同位体拡散の人工ニューラルネットワーク経路積分シミュレーション

君塚 肇*; Thomsen, B.  ; 志賀 基之   

Kimizuka, Hajime*; Thomsen, B.; Shiga, Motoyuki

パラジウム-水素系の人工ニューラルネットワークに基づく原子間ポテンシャルを開発するとともに、パラジウム結晶中の水素同位体の量子拡散について、経路積分分子動力学計算を行った。50-1500Kの広い温度範囲で軽水素と重水素の拡散係数を計算し、低温と高温における拡散機構の違いを明らかにした。

Artificial neural network-based interatomic potential for a system of palladium and hydrogen was developed, and path integral molecular dynamics simulations were performed to study the quantum diffusion of hydrogen isotopes in palladium crystals. Diffusion coefficients of light and heavy hydrogen were calculated over a wide temperature range of 50-1500 K to clarify the difference in diffusion mechanisms at low and high temperatures.