ワニエ関数を軸とする準粒子自己無撞着法の新しい展開
Publicly Offered Research
| Project Area | Materials Design through Computics: Complex Correlation and Non-equilibrium Dynamics |
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| Project/Area Number |
23104510
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
小谷 岳生 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60283826)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 電子状態計算 / GW近似 / 自己無撞着GW近似 / 局在基底 / バンド計算 / PMT法 / 混合基底 / 二原子分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２３年度の「補強された平面波基底とマフィンティン基底関数を同時に用いるバンド計算の方法（PMT法）」を受けて、平成２４年度においては、準粒子自己無撞着GW法（QSGW法）を、このPMT法を用いて行うことができる方法を開発した（PMT-QSGW法）。従来のQSGW法の実装は、MTO基底のみを用いていたため、面倒で経験を要する収束確認の作業が必要であった。今年度、新たに開発したPMTを用いたPMT-QSGW法においては、これらのかなりの部分を本質的に改善した。この際、キーとなるのは、局在化基底（マフィンティン基底＝MTO基底）を用いて自己エネルギー項を展開する手法がうまく働くことを見出したことである。また、さらに「対称性を用いた高速化、異方性の精度の高い取扱い、ＭＰＩ並列化」なども行った。このPMT-QSGW法は、従来法に比してはるかに扱いが容易であり、誰でも安定かつ信頼性の高い結果を得ることができる。それで、コードやマニュアルなどを整備し、大阪大学が中心となり行われているプログラム公開セミナーであるＣＭＤワークショップにも2013年3月春季から参画しプログラムのチュートリアルを行った。プログラムはecaljパッケージとして、https://github.com/tkotani/ecaljで公開している。
この新手法のテストも兼ねて以下のような物質群に適用し有意な結果を得た。１．高圧化の金属化が問題となる物質であるYH3やI2、２．触媒としての重要物質であるPdOやPtO, ３．太陽電池向けのCIGS代替材料CuAB2(A=Al, Ga, In, B=S, Se)、などである。これらは従来手法では扱いが困難であった系であり、QSGW法の適用によって実験と対応するようなエネルギーバンド構造を得ることができた。
今後、方法論や上述の応用に関する成果を論文に取りまとめる。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
