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時間に依存した第一原理電子輸送シミュレータの開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K17497
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計算科学
研究機関北海道大学

研究代表者

江上 喜幸  北海道大学, 工学研究院, 助教 (20397631)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード第一原理計算 / 電子輸送特性 / 時間依存密度汎関数法 / Impulse Response法 / 電子輸送 / 数値シミュレーション
研究成果の概要

本研究課題では、第一原理に基づく時間に依存した電子輸送特性計算手法であるImpulse Response法について、ナノ物質中を伝播する電子の動的散乱過程だけでなく、時間変動する外場に対する応答特性を解析するため、新たなアルゴリズムの開発に取り組んだ。また、次世代電子デバイス材料として有用な物質のデザインに向けた基礎研究として、格子欠陥を含むカーボンナノチューブにおける適用計算を行い、本手法の性能確認を行った。期待される計算結果は得られたが、用いるパラメータに依存して数値誤差が深刻化してしまうケースがあり、さらなる検討が必要であることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] First-principles study on electron transport through BN-dimer embedded zigzag carbon nanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Egami and H. Akera
    • 雑誌名

      Physica E

      巻: 88 ページ: 212-217

    • DOI

      10.1016/j.physe.2017.01.002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First-principles calculation method for electron transport based on the grid Lippmann-Schwinger equation2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Egami, S. Iwase, S. Tsukamoto, T. Ono, and K. Hirose
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 92 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.92.033301

    • NAID

      120007136172

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 量子井戸の強束縛モデルにおけるRashbaスピン軌道相互作用のバンドオフセット依存性2017

    • 著者名/発表者名
      江上喜幸,明楽浩史
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] BNダイマーをドープした半導体型ジグザグカーボンナノチューブにおける電子輸送の第一原理研究2017

    • 著者名/発表者名
      石川達也,江上喜幸,明楽浩史
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属錯体分子における時間に依存した電子輸送特性の第一原理研究2016

    • 著者名/発表者名
      谷口慎,江上喜幸,広瀬喜久治
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会(2016年)
    • 発表場所
      東北学院大学 泉キャンパス (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブ内ヨウ素原子鎖における電子輸送現象2016

    • 著者名/発表者名
      霜田将嗣, 丹田聡, 江上喜幸, 新見佳子, 末永和知
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Study on Electron-Transport Properties of Graphene with Substitutional Line Defect2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Egami, H. Akera, and K. Hirose
    • 学会等名
      18th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculation
    • 発表場所
      東京大学 物性研究所 (千葉県柏市)
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第一原理に基づく時間に依存した電子輸送特性計算手法の開発II2015

    • 著者名/発表者名
      江上喜幸,明楽浩史,広瀬喜久治
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス (大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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