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多体摂動論に基づく大規模・高精度励起状態計算

研究課題

研究課題/領域番号 18K03458
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13010:数理物理および物性基礎関連
研究機関大阪大学

研究代表者

濱田 幾太郎  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80419465)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
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)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード多体摂動論 / GW/BSE / 高精度電子状態計算 / 励起状態計算 / 電子状態理論 / 励起状態
研究成果の概要

環境・エネルギー問題を解決する一つのアプローチとして太陽電池や燃料電池に代表されるエネルギー変換デバイスが注目されており、エネルギー変換効率を向上させるためにはそのメカニズムを正しく理解することが重要と考えられる。その目的のためには高精度な多体摂動論(GW/BSE)に基づく電子状態計算を実行する必要があるが、その計算コストは非常に高く、複雑な系への適用は困難が多い。本研究では複雑・大規模なGW/BSEプログラムの開発を行い、そのクリティカル精度検証を行った。研究実施期間中にプログラムをエネルギー変換において重要となる半導体・酸化物などについての適用可能性と今後の課題を明かにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では開発されたプログラムはオープンソースで公開されており、このプログラムを用いることで大規模・複雑系の電子状態のより高精度な記述が可能になり、高効率なエネルギー変換デバイスのための材料開発に貢献することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] シカゴ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] シカゴ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Theoretical Chemistry for Advanced Nanomaterials - Functional Analysis by Computation and Experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Taku Onishi
    • 出版者
      Springer Nature
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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