2010 Fiscal Year Annual Research Report
量子力学的ストレステンソル密度による量子遷移の理論的研究
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22550011
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
立花 明知 京都大学, 工学研究科, 教授 (40135463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬波 大土 京都大学, 工学研究科, 助教 (40431770)
市川 和秀 京都大学, 工学研究科, 助教 (50401287)
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| Keywords | エネルギー密度 / ストレステンソル / 化学結合 / ナノ物性 / Rigged QED |
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| Research Abstract |
分子・原子レベルでの物性解析の第一原理計算コードの開発を行った。特に量子電磁力学(QED)に基づいて量子遷移現象を記述するシミュレーションコードの開発に重きを置いて進めている。具体的な応用として、キラリティーが発現するメカニズムや、誘電率の周波数分散を研究対象として取り組んだ。これらの研究のために、ストレステンソル・スピントルク・ツェータ力や局所誘電率・分極率密度等の新たな量を提案して解析を行っている。本年度の出版・発表した業績の多くはこれらの量の有用性を示したものである。ツェータ力は右手系と左手系の違いに起因して生じるスピンに対するトルクであり、これが分子のキラリティーによる性質の違いを導きだすのではないかと期待される。そこで、まずスピントルク・ツェータ力の特徴・性質を明らかにするための基礎的研究を行った。そして、遷移金属中におけるこれらの量の振る舞いを示し、典型元素やアルカリ金属の2量体との比較を行いd軌道電子の重要性を明らかにした。また、局所誘電率・分極率密度の重要性を示すために、ハフニウム酸化物を中心にその誘電特性を研究してきた。ハフニウム酸化物の結晶構造の違いと誘電特性の関係、ハフニウム酸化物とランタン酸化物の誘電特性の相似性について示した。また、共有結合性とイオン結合性の局所的な誘電特性への影響について、シリコン酸化物とハフニウム酸化物の誘電特性の局所的解析から明らかにした。
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