게시 및 게시 날짜 : 2016/04/11

스피드 바카라질 재료와 같은 불규칙한 원자 배열을 나타내는 수학적 방법 만들기

-다면체에 숨겨진 규칙을 발견합니다-

포인트

  • 짧고 이해하기 쉬운 서열을 사용하여 다면체와 다면체의 배열을 표현하기위한 이론을 만듭니다
  • 간단한 구조적 표현을 통한 스피드 바카라질 재료 설계의 발전에 기여
  • 나는 재료 과학의 기초를 강화할뿐만 아니라 수학 및 데이터 과학과 같은 다른 분야의 응용 분야를 희망합니다


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")기능 재료 전산 설계 연구 센터[연구 센터 디렉터 Asai Mihiro] 물리 기능 수학적 설계 방법 개발 팀인 Nishio Kengo 최고 연구원과 연구 센터의 부국장 인 Miyazaki Tsuyoshi스피드 바카라형우리는 재료와 같은 불규칙한 스피드 바카라의 배열을 쉽게 설명 할 수있는 수학적 방법을 개발했습니다

원자 수준에서 재료의 기능을 이해하기 위해서, 재료를 구성하는 원자의 배열을 간결하게 표현하는 방법이 필요하다 특히, 인간이 원자의 패턴을 직관적으로 이해하고 의미있는 정보를 쉽게 읽을 수 있도록 표현 방법이 필요합니다 그러나, 원자는 스피드 바카라질 물질에서 불규칙적으로 배열되기 때문에 원자 배열을 발현하기가 어렵다 불규칙한 원자 배열을 표현하는 방법 중 하나Voronoi polyhedron법이 있습니다 이 방법은 스피드 바카라를 Voronoi polyhedrons로 대체하고 Voronoi polyhedrons가 공간을 채우는 모델을 대체합니다 (이것은 Voronoi polyhedrons에 따르면타이틀")과 같은 스피드 바카라 배열을 나타내는 스피드 바카라 배열을 나타내는 것입니다 다면체는 동일한 시퀀스를 취하며 시퀀스의 숫자 수가 큽니다

이번에는 단순한 순서로 다면체와다면 타일링을 표현할 수있는 이론을 만들었습니다

이 이론에 대한 자세한 내용은 2016 년 4 월 11 일 영국 과학 저널을 참조하십시오과학 보고서에서 온라인으로 게시 됨

스피드 바카라질 재료의 구조 (왼쪽) 및 개발 된 수학적 방법 (오른쪽)을 사용하여 표현하는 방법
스피드 바카라질 재료의 구조 (왼쪽) 및 개발 된 수학적 방법 (오른쪽)을 사용하여 표현하는 방법


개발의 사회적 배경

스피드 바카라질 금속 산화물과 같은 스피드 바카라질 물질은 종종 트랜지스터 및 기억과 같은 절연 필름, 태양 전지의 투명 전극을 쉽게 만들기 위해 사용됩니다 스피드 바카라질 물질의 원자 배열이 인간이 직관적으로 이해할 수있는 간단한 상징을 사용하여 표현 될 수 있다면, 재료의 구조와 기능 사이의 관계에 대해 더 많이 배울 수 있고, 물질의 화학적 조성이 적용에 따라 합리적으로 설계 될 수있을 것으로 예상됩니다

컴퓨터의 스피드 바카라질 재료와 같은 불규칙한 원자 배열을 처리하고 재료 설계를 용이하게하기 위해서는 상응하는 다면체 타일링을 간결하게 표현하는 수학 기술이 필요합니다 다면체에 대한 연구는 4,000 년이 넘는 오랜 역사를 가지고 있지만, 대부분은 대칭다면 및다면 타일링을 목표로하고 있으며, 대칭이없는 것을 포함하여 일관되고 간결한 방식으로 표현할 수있는 수학적 방법은 없었습니다 따라서, 불규칙한 구조를 표현하기위한 수학적 방법은 스피드 바카라질 구조에 대한 이해를 심화시키기 위해 필요하다

연구 이력

AIST는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기능 재료를 설계하기위한 기술 개발을 위해 노력하고 있습니다 지금까지 우리는 시뮬레이션을 통해 스피드 바카라질 금속 산화물 분석과 그들의 구조에 보편적 인 순서가 있음을 발견하는 것과 같은 연구 결과를 만들었습니다 (AIST : 바카라 커뮤니티질 금속 산화물 구조에 간단한 순서가)

컴퓨터를 사용하여 스피드 바카라질 재료 설계의 신뢰성을 높이기 위해, 우리는 원자 배열에 해당하는다면 타일링을 쉽게 발현 할 수있는 수학적 방법을 개발하는 작업을 수행했습니다

연구 컨텐츠

스피드 바카라질 물질의 구조는 다수의 voronoi polyhedrons로 구성된 구조로 표현 될 수있다 이번에는 "결합 부품"의 접근법을 사용하여 스피드 바카라질 재료를 발현하기로 결정했습니다 다면체는 다중 다각형의 조합으로 만들어 질 수 있지만, 다각형의 조합에 대해서는 규칙이 발견되며, 그 규칙을 사용하여 일련의 다면체 (다면체)를 만듭니다코드 워드)로 표현 된 이론을 만들었습니다 또한, 다각형이라는 부품을 조립하여 다각형을 생성하는 개념을 확장함으로써, 다수의 다면체를 조립함으로써 다면체 타일링을 만들 수있다 이러한 관점에서, 다면체 타일링은 다면체 코드 워드 (폴리 페르테르 코드 워드라고 함)로 표현 될 수있다

다각형, 다면체 및 다면체 타일링은 계층 구조를 취합니다 이 계층 구조에 중점을 두어, 우리는 다면체 타일링을 표현하는 수학적 이론을 구성 할 수 있었고, 인간이 컴퓨터가 쉽게 이해하고 쉽게 처리 할 수있는 방식으로다면 타일링을 표현할 수있었습니다

이 이론에서, 다면체를 재현하는 데 필요한 모든 정보는 먼저 다면체 코드 워드에 기록된다 그 후, 정보가 불필요한 정보를 제거하기 위해 기록 된 정보가 필요하다는 것을 확인합니다 (그림 1) 기록 된 모든 정보에 대한 요구 점검을 반복함으로써, 다면체는 이전 방법보다 짧은 코드 워드를 사용하여 표현할 수 있습니다

생성 된 이론의 특성에 대한 다이어그램
그림 1 생성 된 이론의 특성

예를 들어, 삼각형 프리즘 이이 이론을 기반으로 다면체 코드 워드로 표현되면 34443이됩니다이 숫자 시퀀스는 다면체의 이름 일뿐 만 아니라 다면체의 청사진이며 멀리 떨어진 숫자는 3 개의 숫자가 Trangle이라는 것을 의미합니다 마찬가지로, 두 번째 ~ 네 번째 얼굴은 사각형이며 다섯 번째 얼굴은 삼각형입니다 34443의 정보에서 삼각 프리즘을 재현 할 때 다음 절차를 사용하여 재현 할 수 있습니다 (그림 2)

(1) 각 다각형의 측면을 시계 방향으로 제공합니다 (그림 2a) 그때에,iTH POLYGONJiJ|를 제공하십시오 예를 들어, 두 번째 다각형의 네 번째 측면은 번호가 24이 2424 세로 간주됩니다
(2) 두 번째 다각형의 첫 번째면, 즉 21, 첫 번째 다각형의 측면 11에 첨부하십시오 (그림 2a 및 2b) 결과 구조를 두 번째 부분 다면체라고합니다 다른쪽에 부착되지 않은 지역을 "독방 쪽"이라고합니다
(3) 3 다각형의 3 쪽1두 번째 부분 다면체의 고독한 측면에서 가장 낮은 숫자 측면2에 첨부하십시오 (그림 2b 및 2c) 인접한 독방 측면의 교차점에 세 개의 다각형이 모여지면 인접한 독방 측면을 쌍이라고하며 두 개의 독방 측면이 부착됩니다 고독 24및 32쌍이 부착되어 있습니다 (그림 2C 및 2D) 결과 구조를 세 번째 부분 다면체라고합니다
(4) 4 번째 다각형 411st 1st 세 번째 부분 다면체의 고독한 측면에서 가장 낮은 숫자3고정하십시오 고독 22및 44당신은 그들을 함께 붙일 수 있도록 한 쌍입니다 마찬가지로 외로움의 측면 34및 42함께 클릭하십시오 결과 구조를 네 번째 부분 다면체라고합니다
(5) 다섯 번째 다각형의 5면1네 번째 부분 다면체 23그것에 첨부하십시오 고독 33및 53그들은 쌍으로 함께 붙어 있습니다 마찬가지로 외로움의 측면 43및 52함께 클릭하십시오

이러한 단계는 외로운면을 제거하고 다면체 코드 워드 34443에서 삼각형 프리즘을 재현 할 수있게한다 비록 삼각형 프리즘은 344343과 43434를 사용하여 344343 이외의 34443 이외의 다면체 코드 워드로부터 재생산 될 수 있지만, 독특한 코드의 가장 작은 값을 사용하여, 독특한 코드를 사용하여, 그것은 독특한 코드를 사용한다 다면체

이 이론을 기반으로 다면체를 만드는 방법의 그림
그림 2이 이론을 사용하여 다면체를 만드는 방법

우리 가이 이론을 사용하여 개요 다이어그램에 표시된다면 타일링을 표현하는 경우, 3333 34443 34443이됩니다 폴리 혈관 코드 워드의 왼쪽 끝에있는 다면체 코드 워드는 3333이므로 첫 번째 다색은 3333 다면체 (사면체)임을 의미합니다 마찬가지로, 제 2 내지 제 5의 다면체는 34443 폴리 헤론 (삼각형 프리즘)이다

이 연구는 인간이 이해할 수있는 방식으로 스피드 바카라질 재료와 같은 불규칙한 원자 배열을 설명하고 컴퓨터를보다 쉽게 ​​처리 할 수 ​​있도록하기 위해 수행되었지만 결과 이론은 재료 개발뿐만 아니라 학문적 관점에서도 유용했으며 광범위한 응용 프로그램이 있습니다 예를 들어,이 이론을 적용하면 3 차원 다면체뿐만 아니라보다 복잡한 고차 고형물을 체계적으로 설명 할 수 있습니다 또한이 이론을 사용함으로써 컴퓨터를 사용하여 복잡한 구조로 데이터를 효율적으로 처리 할 수 ​​있으며 다른 기술 분야에 파급 효과가있을 것으로 예상됩니다
 



미래 계획

이 연구에서 만든 이론을 사용함으로써, 짧고 이해하기 쉬운 숫자를 사용하여 스피드 바카라질 재료와 같은 불규칙한 원자 배열을 표현할 수있게되었습니다 앞으로, 우리는이 이론을 사용하여 스피드 바카라질 물질의 구조와 기능 사이의 상관 관계를 분석하여 스피드 바카라질 재료를 합리적으로 설계하는 방법의 개발로 이어질 계획입니다



터미널 설명

◆ 스피드 바카라질
물질의 원자 배열에는 결정에주기적인 구조가 없으며 구조가 방해 된 상태에 있음을 나타내는 형용사 스피드 바카라질이라고도합니다 결정질 재료가 나노 미터 크기의 장치에서 사용될 때, 결정 구조는 종종 균일 한 단결정이 아니라 장치와 동일한 수준의 입자 크기의 조립이므로 인접한 입자 사이의 경계 (입자 경계)를 초래합니다 나노 미터 크기의 장치에서 입자 경계는 장치 특성에 상당한 손상을 줄 수 있습니다 스피드 바카라질 구조를 사용함으로써, 입자 경계는 불가능하며, 원자 수준에서 균일 한 구조를 달성 할 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ Voronoi polyhedron
한 스피드 바카라 A 주위의 가장 가까운 스피드 바카라 사이의 거리를 이등분하는 평면으로 둘러싸인 다면체 다시 말해, 스피드 바카라가 사이의 거리는 스피드 바카라 이외의 스피드 바카라 사이의 거리보다 짧은 전체 영역입니다 또한, 이러한 방식으로 공간 영역을 나누는 것을 Voronoi Division이라고합니다 보로 노이 다면체의 모양을 측정하는 것은 스피드 바카라를 둘러싼 스피드 바카라의 어레이에 대한 가장 가까운 스피드 바카라 수보다 높은 기하학적 정보를 제공하기 때문에 방해 된 구조의 특징을 정량적으로 파악하는 데 유용합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 타이틀
다각형 또는 폴리 헤론으로 채우는 평면을 채우는 평면 다면체가있는 공간으로 채워진 구조를 다면체 타일링이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 코드 워드
정보를 나타내는 기호 이번에 생성 된 이론에서, 다면체의 형태는 다면체 코드 워드 서열로 표현되며, 다면체 코드 워드의 배열은 연쇄 코드 워드의 행에 배열 된 폴리 테라 코드 워드로 표시된다[참조로 돌아 가기]


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