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線形応答関数の数値計算法と半導体ナノ電子デバイス研究への応用

Research Project

Project/Area Number 09740323
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 物性一般(含基礎論)
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

飯高 敏晃  理化学研究所, 計算科学研究室, 研究員 (60212700)

Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 1998: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
KeywordsオーダーN / 線形応答関数 / 非線形応答関数 / 時間依存シュレーディンガー方程式 / 微結晶 / 量子サイズ効果 / 数値計算法 / モンテカルロ法 / 量子ダイナミクス / 電子状態 / 対角化 / 時間依存シュレ-ディンガー方程式 / アモルファス
Research Abstract

第一の研究成果は、任意のポテンシャル中の相互作用しない電子の線形応答関数を、実時間実空間差分化したシュレーデインガー方程式の数値解を利用して、基底の数Nに比例する(O(N))の計算量で計算するアルゴリズムを開発したことである。このアルゴリズムは、O(N^3)の計算量を必要とする行列対角化の方法に比べて、はるかに大きな系の線形応答関数を効率的に求めることができる。また、最近提案された他のO(N)アルゴリズムと比較しても1桁以上大きな系の計算が可能である。第二の研究成果は、このアルゴリズムを非線形応答関数に拡張し、シリコンナノ結晶の二光子吸収スペクトルの計算に応用したことである。これにより、各種非戦形光応答の大規模数値計算が初めて可能になった。

Report

(2 results)
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All Other

All Publications (10 results)

  • [Publications] T.Iitaka: "Correlation functions for a time-dependent calculation of linear-response functions" Physical Review E. 56(6). 7318-7319 (1997)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] T.Iitaka et al.: "Calculating the linear response functions of noninteracting electrons with a time-dependent Schrodinger equation" Physical Review E. 56(1-B). 1222-1229 (1997)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] S.Nomura et al.: "Linear Scaling Calculation for optical absorption spectra of large hydrogenated silicon nanocrystallites" Physical Review B. 56(8). 4348-4350 (1997)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] T.Iitaka: "“Fast" algorithms for quantum physics" RIKEN Review. 19. 136-143 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] T.Iitaka et al.: "Calculating the density of states and the linear response functions with time-dependent Schrodinger equations" Microelectronic Engineering. 43・44. 459-470 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] S.Nomura et al.: "Quantum-size effect in model nanocrystalline/amorphaus mixed-phase silicon structures" Physical Review B. 59(15)(未定). (1999)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] T.Iitaka: "Correlation Functions for a time-dependent calculation" Physical Review E. 56・6. 7318-7319 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] T.Iitaka et al,: "Calculating the linear-response functions" Physical Review E. 56・1B. 1222-1229 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] S.Nomura et al.: "Linear Scaling Calculation for optical absorption" Physical Review B. 56・8. 4348-4350 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] T.Iitaka et al,: "Phase breaking time in a ballistic quantum dot" International Journal of Bifurcation and Chaos. 7・4. 937-943 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

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