First-Principles-Calculation Program of Valence-Band Photoemission Spectrum by an Atomic-Limit Model on the basis of FLAPW Method

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K03550
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Hamada Noriaki 東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (00126145)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 智彦 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (30311129)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 汎用光電子解析プログラム / 光電子分光スペクトル / 原子光イオン化断面積 / 第一原理電子状態計算

Outline of Final Research Achievements

A set of program codes was developed to calculate the photoelectron differential cross section (PE-DCS) of the valence band by an atomic-limit model on the basis of full-potential linearized augmented-plane-wave method. The photoionization differential cross section (PI-DCS) of each atomic subshell is calculated in high accuracy for the linearly polarized photon up to 10,000 eV. The partial density of states (PDOS) is evaluated for a nearly-neutral atomic sphere. The dependence of the photoemission spectrum on the polarization and the energy of the incident photon has been shown to be helpful to understand the electronic structure of crystal.

Free Research Field

第一原理電子状態計算

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

物質の多様な性質は電子状態に依って発現されており、したがって、電子状態を理解することは物質を理解し、さらには、有用な物質を新たに設計し、利用して行く上で不可欠のものである。さまざまな物性測定の中で、光電子分光法は、電子状態を直接観測し、電子状態理論の正しさ、また、不十分さを端的に判定することができるユニークな実験手段である。本研究は、この実験と理論の比較をより高い精度で効率的に行うことが
目的であり、物性研究の基盤をより確かなものにすることに依って、学術的のみならず、人類文化の基礎をより確固としたものするものである。