計算物理学-物性研究における新展開-A01第一原理からの物性予測

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04231104
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 塚田 捷 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90011650)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 博 東北大学, 理学部, 助手 (30133929) ; 中山 隆史 千葉大学, 理学部, 助手 (70189075) ; 永吉 秀夫 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (90108605) ; 浅野 摂郎 東京大学, 教養学部, 教授 (80013499) ; 赤井 久純 奈良県立医科大学, 医学部, 助教授 (70124873)
• Keywords: 第一原理的分子動力学法 / 超ソフト擬ポテンシャル法 / フルポテンシャルKKR法 / 光学非線型感受率 / 稀土類鉄化合物 / 表面原子操作 / 吸着構造 / 自己相互作用補正

Research Abstract

一般的な原子の幾何学的配置に対して電子状態を計算するためのフルポテンシアルKKR法を開発した。また、KKR法と力の計算を組み合わせることによって、格子間位置不純物周辺の格子緩和の問題を取り扱った。(赤井)光学非線型感受率を第一原理から計算する手法を開発し、バルク半導体の2光子吸収現象に適用した。今までのモデル理論では扱えなかった吸収スペクトル形状およびその強度に関し、実験結果に明確な説明を与えた。(中山)新しい強磁性材料である窒素や炭素を侵入させた稀土類鉄化合物(ナイトロマグ)の電子状態をFLAPW法およびLMTO法で計算し、磁気異方性を第一原理の方法で算出した。(浅野)Si(111)表面上のSb,As吸着系について種々の模型のエネルギーを計算し、Sb系での微妙な吸着エネルギーの差やAs系での置換型吸着構造の安定性などの結論を得た。(永吉)第一原理分子動力学法により水素化アモルファスシリコン(a-SiH)を液体からの急冷により作成し、ダングリングボンド、Si-H-Si3中心結合、浮遊ボンドなどa-SiHの固有欠陥を明らかにした。(吉田)強電界・強電流下での第一原理的な電子状態計算法を開発し、探針-表面系に応用した。特に、トンネル領域からミクロコンタクト領域への移り変わりの様相を明らかにし、探針による表面原子引き抜き反応のメカニズムを解明した。さらに超ソフト擬ポテンシアル法を用いる第一原理的分子動力学法によってc-BN(100)表面の構造を予測した。(塚田)遷移金属化合物の電子状態に基づき、軟X線共鳴光電子放出スペクトルの計算を行った。(城)超ソフト擬ポテンシアル法を用いる第一原理的分子動力学法によって、Si(001)表面上のKと酸素共吸着系の電子状態を計算し、吸着構造、仕事関数変化、などの実験事実をよく再現した。(寺倉)反強磁性絶縁体に対する自己相互作用補正の効果について明らかにした。(藤原)遷移状理論による結合エネルギーの効率のよい計算法を開発した。(里子)SmB6の電子状態を計算した。(柳瀬)

Research Products

• [Publications] 清水達雄,塚田捷: "Theory of Scanning Tunneling Microscopy of Oxygen Adsorption on Ag(110) Surface" Solid State Commun.87. 193-197 (1993)
• [Publications] 渡辺聡,青野正和,塚田捷: "Theoretical Calculations of STM Images of the Si(111)√<3>×√<3>-Ag and Sb Surfaces" Surface Sci.287/288. 1036-1040 (1993)
• [Publications] 清水達雄,塚田捷: "Origin of Different Formation Modes of the Oxygen Added Row Overlayer on Ag(110) and Cu(110) Surfaces" Surface Sci.Lett.295. L1017-L1022 (1993)
• [Publications] 森川良忠,小林一昭,寺倉清之: "Alkali-Metal Adsorption on the Si(001) Surface" Springer Series in Solid-State Sciences“Inter atomic Potential and Structural Stability". 114. 98-111 (1993)
• [Publications] 赤井久純: "Structural Optimization with the KKR Method and Its Application to Interstitial Impurities in Mg" Springer Series in Solid-State Sciences“Inter atomic Potential and Structural Stability". 114. 42-53 (1993)
• [Publications] 藤原毅夫,山元進,G.Trambly: "Band Structure Effect of Transport Properties in Icosahedral Quasi-crystal" Phys.Rev.Lett.71. 4166-4169 (1993)