2022 Fiscal Year Research-status Report
Spin fluctuation theory based on the extended Heisenberg model
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22K04909
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
小谷 岳生 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60283826)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | QSGW法 / 磁気応答 / 有効ハミルトニアン / 線形応答 / 並列化 / ecalj |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画③QSGW法による基底状態決定手法を効率化、に従い計算を遂行するためのecaljパッケージを安定的効率的に作動するように改良した。プログラムの内の旧形式で書かれており混乱した部分（入出力部分など）についてかなりの書き換えを行い、モジュール化することで単純化したコード体系に修正した。これは、次の研究ステップの高度並列化やスピンゆらぎコードの開発を支えるために必須の事項である。その成果はギットハブhttps://github.com/tkotani/ecaljにおいて公開している。そして、この改良されたecaljに実装されたQSGW法を用い、大阪大学佐藤和則研究室（4f電子系）、金沢大学小田竜樹研究室（磁気記憶材料）、立命館大学渡辺洋氏（Cu系超伝導体）との共同研究を行い出版した。結果、おおむね従来の実験結果をよく再現することができた。これは標準的な第一原理計算の手法では期待できないものである。
その他、未出版であるが、阪大佐藤和則研究室と協力しmaterial projectデータベース上の1000個程度の物質群に対しQSGW法の一括適用を可能にし、QSGW法の汎用性を確認することができた。また、今後の計算のための基礎的資料として、結晶データベース(crystal open database）を用いボンド長の統計解析を行い論文としてまとめ出版した。また④局在基底の構成法、に関しても理論式から見直しを進め数値的な確認を行いつつ、理論的な枠組みについての見通しを得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
この研究計画の主題は、QSGW法をもとにして基底状態を決めた上で、交換相互作用を記述するハイゼンベルグパラメーターJの時間依存性を汎用的に取り扱える手法を構築し結果を示すことである。研究計画の一年目は、そのための準備段階としてとらえ、基礎的な手法の改良、コードの改良を軸に研究を行った。煩雑であった部分を単純化するなど、当初想定できている程度には行えている。また同時に、共同研究を通じて、その改良を成果として示すことができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度前半は④局在基底の構成法、について着手し、後半ではスピン揺らきの手法に着手する予定である。すでに組み込まれている従来の手法を活用できるはずであり、本質的な困難はないと考えている。また計算効率化という点においては、QSGW法の高度な並列化を共同研究により行っていく予定である。
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