2017 Fiscal Year Annual Research Report
First-principles description of short- and long-range correlation effects in strongly correlated systems based on the wave function theory
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15K17724
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
越智 正之 大阪大学, 理学研究科, 助教 (10734353)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 第一原理計算 / 波動関数理論 / 強相関電子系 / 遷移金属酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では、第一原理波動関数理論であるトランスコリレイティッド法の開発およびd電子系への適用をおこなった。ここで、波動関数理論とは、通常よく用いられる密度汎関数理論で考える一体問題への非自明な射影は利用せずに、多体問題あるいは多体自由度をあらわに取り扱う理論体系である。波動関数理論は系統的な精度向上の道筋が明確であることから、強い電子相関効果を記述する際に有望であるとされる。本研究計画で明らかになったこととして、特にトランスコリレイティッド法の遷移金属酸化物ZnOへの適用結果はpromisingなものであり、他の理論手法で記述の難しいバンド構造をよく再現することができた。また期待通り、クーロン斥力の短距離領域での発散が和らぐことから、電子密度が変調を受けていることを確かめた。この成果はPhysical Review Letters誌に発表された。また他のd電子系への適用も試みた。その際に、第一原理量子モンテカルロ法によるジャストロウ因子（相関因子）最適化も試みたが、どのような環境で最適化を行うか次第で結果が左右されることがわかった。固体の電子状態の記述に適しているジャストロウ因子を得るために、どのような環境下でその最適化を行うのがよいかは今後の重要な問題である。d電子金属への適用も試みた。金属系の記述が可能であることは申請者のpreliminaryな計算で確かめてある。今のところは、十分に計算条件を厳しくした上でのバンド構造を得るには至っていない。このように、本研究計画を通して、研究に用いた理論手法の有用性を確かめた上で、今後の課題を具体的な形で見出すことができた。
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