Relativistic band theory using multiplet wavefunctions and first-principle calculations of valence states

Research Project

Project/Area Number	25K07232
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
Research Institution	Kyoto Sangyo University
Principal Investigator	山上浩志京都産業大学, 理学部, 教授 (20239867)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords	固体電子論 / 第一原理計算 / 相対論的バンド理論 / 多重項状態 / 価数状態
Outline of Research at the Start	密度汎関数法を基礎とした第一原理計算は、全エネルギーから物質の基底状態を決定して、結晶構造や電子構造に関わる実験結果の予測や解釈に幅広く用いられている。しかしながら、交換相互作用において局所密度近似に起因した軌道内の異なる電子配置を平均化しているので、第一原理計算から特定の価数をもつ多重項状態の計算や価数に関わる物性予測はできない。温度や圧力などの外部条件で物質の価数変化が変化して、秩序や対称性に関連した超伝導、磁性、絶縁体などの物性を与えることはよく知られている。本研究では重元素化合物における価数状態の第一原理計算を目指し、多重項状態を射影した波動関数を用いた相対論的バンド理論を開拓する。