• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

スピン依存ファン・デル・ワールス密度汎関数の開発・応用と電子相関

研究課題

研究課題/領域番号 15J04610
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性II(理論)
研究機関金沢大学

研究代表者

小幡 正雄  金沢大学, 自然科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードファン・デル・ワールス力 / 密度汎関数理論 / 反強磁性相互作用 / 交換相関エネルギー汎関数 / 密度汎関数法 / 酸素
研究実績の概要

ファン・デル・ワースル(vdW)力と磁気的相互作用が共存する系を第一原理的に解析する手法として、スピン依存ファン・デル・ワールス密度汎関数の開発・改良を行ってきた。vdW-DFを用いて磁性系を扱う手法としてvdW-DF-SGC法を提案してきた。磁性系でのvdW-DFに補正される項として、スピン依存勾配補正(SGC)を以前より提案していたが、SGCは酸素分子系のような反強磁性結合が系の安定性に大きく寄与している系において、その引力を弱める方向に働くことがこれまでの研究で判明していた。この点に関して、より詳細な解析を行うため、磁性体Ni(111)表面へのグラフェンの吸着についてvdW-DF-SGC法を用いた調査を行い、SGCの効果は特に反強磁性物質において重要である点が確認された。この点は、他のスピン系vdW-DF法svdW-DFを用いた理論計算によっても明らかにすることができた。更に、vdW-DF-SGC法とsvdW-DF法の関係についても、これまでの計算を通して、明確化することに成功している。
本手法はvdW力や磁性起因の弱い相互作用の評価に着目しており、原子間距離が比較的大きくなるような構造にも興味が持たれる。自発的に原子・結晶構造に変位をもつ強誘電体と磁性体との界面において、分極方向を変える程度の外部電場の印加を行うことで原子の大きな変位が起こり、結果として界面間の原子間距離が比較的大きくなる可能性がある。モデル化されたPtCo/ZnO 界面の理論的解析を行い、強誘電体と磁性体の界面において、非常に原子間距離の離れた界面構造が表われることが示唆された。この理論計算は、GGA計算を用いており、実際にvdW力の影響についても今後調査していく必要がある。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Tunneling electroresistance of MgZnO-based tunnel junctions2016

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Belmoubarik, Muftah Al-Mahdawi, Masao Obata, Daiki Yoshikawa, Hideyuki Sato, Tomohiro Nozaki, Tatsuki Oda, Masashi Sahashi,
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 109 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4966180

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Density functional study on positively charged six-coordinate FeO2 porphyrin complex for a trigger of O2 dissociation2016

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Kitagawa, Masao Obata, Tatsuki Oda
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 643 ページ: 119-125

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2015.11.026

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First principles study on solid oxygen using van der Waals density functional2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Obata, Ikutaro Hamada, Tatsuki Oda
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 75 ページ: 771-778

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2015.12.100

    • NAID

      120005830585

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Investigation of spin dependent van der Waals density functional approach2017

    • 著者名/発表者名
      Masao Obata, Ikutaro Hamada, Tatsuki Oda
    • 学会等名
      International Workshop on Computational Science 2017
    • 発表場所
      Kanazawa University
    • 年月日
      2017-02-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体酸素における電子弱相関効果2016

    • 著者名/発表者名
      小幡正雄、濱田幾太郎、小田竜樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of van der Waals force and electron correlation in molecular crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Masao Obata, Ikutaro Hamada, Tatsuki Oda
    • 学会等名
      International Symposium on Computing Energy Landscape in Material Science and Particles Physics
    • 発表場所
      Kanazawa University
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ファン・デル・ワールス密度汎関数法を用いた固体酸素の圧力依存性2015

    • 著者名/発表者名
      小幡正雄、濱田幾太郎、小田竜樹
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] First principles study on solid oxygen using van der Waals density functional2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Obata, Ikutaro Hamada, Tatsuki Oda
    • 学会等名
      20th International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi