2007 Fiscal Year Annual Research Report
オーダーN・フルポテンシャルKKRグリーン関数法の開発・応用
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17064008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
赤井 久純 Osaka University, 理学研究科, 教授 (70124873)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小倉 昌子 大阪大学, 理学研究科, 助教 (30397640)
平井 國友 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60156627)
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| Keywords | 計算物理 / 計算機マテリアルデザイン / オーダーN法 / フルポテンシャル KKR 法 / 量子シミュレーション / 量子デザイン / 希薄反強磁性半導体 / 輸送現象 |
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| Research Abstract |
本研究は方法論の開発と、そのような方法論を用いて、現実的な物質群の電子状態の量子シミュレーションおよび量子デザインを実行することである。本年度は方法論の開発としては、1)オーダーN法、2)、スピン輸送第一原理計算手法、3)最適化有効ポテンシャル法の開発を行い、またその応用としてパイライト型遷移金属カルコゲナイド、ハーフメタリック希薄反強磁性半導体を用いたGMR素子の研究を行った。これらのうち、方法論の開発について簡単に説明する。
1)オーダーN法の開発においては遮蔽KKR法の手法に改良を加えた。この方法を実現する計算コードを新たに開発することによって、10000層程度の厚さの金属薄膜についての計算を現実的なCPU時間(Pentium Xeon.2.9GHzを用いて120Sec/iteration)で実行できることを示した。
2)スピン輸送第一原理計算手法については、KKRグリーン関数法にCPAを組み合わせることによって(KKR-CPA)スピン流、スピンホール効果、逆スピンホール効果を計算することのできる計算機コードを開発した。テスト計算としてFe_<1-X>Co_Xの縦スピン伝導度およ横スピン伝導度σ^<zz>_<zz>、σ^<xx>_<zz>を計算した。スピンホール効果、逆スピンホール効果については、グリーン関数の実部からの寄与に問題があるため。現在、すぐに計算できる状態ではないが、今後計算方法について検討をすすめていく。
3)最適化有効ポテンシャル法については、厳密交換項と乱雑位相近似による相関効果の計算がKLI近似の枠組みで安定に計算できるようになった。結果は、相関効果が十分に取り入れていないように見えるが、この点についてさらに検討を進める。
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