Prediction of the phonon-related physical phenomena based on the first-principles many-body perturbation theory in the QSGW method

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05499
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: KOTANI Takao 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60283826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榊原 寛史 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (20734354)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: フォノン / 誘電関数 / スピン波 / モデル化手法 / QSGW法

Outline of Final Research Achievements

Mobility is one of the important factor to determine the quality of semiconductors. Our original plan is to develop a new method to calculate such quantities base on our own quasiparticle self-consistent GW method. Thus the method should become more reliable than available methods now. However we found a problem of the original plan when we are developing the method. Thus we try to use numerical computation techniques developed for the method in other thesis. Along this line, we have developed a new method to calculate spin fluctuation. This should be very useful to give fundamental quantities to perform atomistic magnetic simulations.

Free Research Field

電子状態計算

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

当初計画のとおりには進まなかった。しかしながら、計算フォノン計算とQSGW法を組み合せる際の問題点は明らかになり、将来的にこの方向での手法開発に再度チャレンジするときに役に立つ成果であると考えている。研究後半では、この際に開発した誘電関数計算の手法を転用して構築したスピンゆらぎ計算法や高速化したQSGW法、モデルハミルトニアン構成法を用いて成果を出した。とくに高解像度のスピンゆらぎ計算が可能となったがこれはマグノニクスの基礎をなすものであり将来性が期待される。またモデルハミルトニアン構成法はNi系超伝導体の理論解明に役立った。