| 研究課題/領域番号 |
16K05047
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計算科学
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| 研究機関 | 法政大学 |
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研究代表者 |
善甫 康成 法政大学, 情報科学部, 教授 (60557859)
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| 研究分担者 |
狩野 覚 法政大学, 情報科学部, 教授 (30107700)
岩沢 美佐子 法政大学, 理工学部, 助手 (40566816)
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| 研究協力者 |
石田 雅也
秋野 喜彦
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 粒子法 / SPH / 電子状態計算 / Bohm形式 / 線形結合 / 粒子の追加と削除 / 時間発展 / SSPH / 高電子移動度トランジスタ(HEMT) / 計算科学 |
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| 研究成果の概要 |
粒子法は計算点である粒子の配置に制約がない。この特徴を生かし電子状態の動的な変化を解析する手法を開発することが目的である。電子状態の動的な変化をとらえるために、時間依存の波動方程式を、粒子法との相性が非常に良いBohm形式を用いて解く手法を開発した。Bohm形式では波動関数の値が非常に小さいところでは数値的に不安定になるが、節のない基底状態と励起状態の線形結合を作ることにより対応できるようにした。また粒子法において粒子分布の過度な集中や疎状態になる場合、精度が低下してしまうという欠点があるが、計算点の動的な追加および削除を行うことで、計算精度を維持することが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電子状態計算は実空間で解析するためには、一般に解析領域をあらかじめ等間隔のメッシュを切って、全域で計算が行われる。原子や分子では電子密度がほぼゼロに近い領域でも計算を行うことになり、かなり無駄な計算が行われており改善の余地があった。我々は、このような領域へ粒子（計算点）を配置することなく、電子状態に合わせ高精度な計算が必要な領域へ集中的に粒子を配置する改善をおこなった。更に電子状態の動的な変化をとらえるためには時間依存の波動方程式を解く必要があるが、粒子法との相性が非常に良いBohm形式を用いることで、計算点が自動的に移動する手法を開発し、計算精度を維持することが可能となった。
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