1999 Fiscal Year Annual Research Report
LDA+U法によるf電子系化合物の電子構造の理論的研究
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10640345
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
播磨 尚朝 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50211496)
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| Keywords | バンド理論 / 電子構造 / f電子系化合物 / 局所密度近似 / LDA+U法 / フェルミ面 / 四極子秩序 / 一重項基底状態 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、現行のFLAPW法の計算プログラムをLDA+U法に使える様に変更を加え、これを用いて一電子基底状態において強いクローン相互作用の効果が顕著に現れていると予想されているf電子化合物等の主に非磁性の四極子秩序状態や一重項基底状態にある系の電子構造を計算し、dHvA効果や光電子分光などの実験と詳細に比較することにより、クローン相互作用の役割を明らかにすることにある。
本年度において、LDA+U法の中で密度行列を用いる一般化された方法をスピン軌道相互作用の強い状態へ適用出来るように拡張した。この時、非磁性状態においてもスピン密度行列を用い、かつ、スピンに対する非対角成分を考慮する必要がある事を示した。さらに、この方法を現行のFLAPWの計算プログラムに導入し、実際にSmB6とUPd3に対する電子構造計画を行い、どちらも非磁性局在f電子状態をよく記述出来る事を示した。ただし、現行の方法をUをパラメータとしており、また、密度行列に関して自己無撞着な計算にはなっていない。今後、自己無道着な計算が出来るようにプログラムを改良し、Pr化合物などの一重項基底状態や、Ce化合物の四極子秩序状態の計算を行う予定である。
一方でLDA+U法の効果を吟味するためにLDAの範囲内での研究も並行して行った。具体的にはLa3Pd20Ge6、LaFe4P12、YbA13、USi3、UGe3、UA13、UGa2等の一連の化合物の電子状態とフェルミ面を求め、実験と詳細に比較した。YbA13やUA13においてはLDAの範囲でフェルミ面をよく記述する事が出来ない。これら遍歴的な非磁性化合物についてもLDA+U法によって、クローン相互作用の役割を明らかにする必要がある。
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[Publications] H.Harada et al.: "Temperature Dependence of the Photoemission Spectra of Yb4Bi3"J.Phys.Soc.Jpn.. 68-8. 2844-2847 (1999)
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[Publications] R.Settai et.al.: "Two Dimensional Fermi Surfaces of CePtAs and CePtP Studied by the de Haas-van Alphen and Magnetoresistance Experiments"J.Phys.Soc.Jpn.. 68-11. 3615-3622 (1999)
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[Publications] N.Harrison et.: "Electronic structure of ThBe13"Phy.Rev.B. 61-3. 1779-1785 (2000)
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[Publications] H.Harima: "Electronic structure and Fermi surfaces of La3Pd20Ge6"Physica B (印刷中).
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[Publications] T.Ebihara et al.: "Heavy Fermions in YbA13 Studied by the de Haas-van Alphen Effect"J.Phys.Soc.Jpn.(印刷中). 69-3. (2000)
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[Publications] Y.Tokiwa et al.: "Magnetoresistance and Haas-van Alphen Oscillation in USi3"J.Phys.Soc.Jpn.(発表予定).
