| 研究課題/領域番号 |
18K04873
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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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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
江上 喜幸 北海道大学, 工学研究院, 助教 (20397631)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020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)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 第一原理計算 / 電子輸送特性 / Green関数 / グラフェン / カーボンナノチューブ / 大規模計算 / 化学修飾 / 電子輸送 / 原子層状物質 / スピン軌道相互作用 / バレー偏極 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、原子層状物質における電流誘起バレー偏極生成を行い、そのメカニズムと偏極の大きさを決める支配的ファクターを、第一原理計算に基づく数値シミュレーションによって明らかにすることを目指した。そのために、数十万原子を含むような大規模系における電子輸送シミュレーションを可能とする新たなアルゴリズムの開発を行った。これにより、長距離電子輸送シミュレーションが可能となり、グラフェン上に形成された電流経路における電子輸送特性の解析を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
第一原理計算と呼ばれる計算手法は、高精度シミュレーションが可能である反面、計算コストがシステムサイズの3乗に比例するため、実験環境を正確に模したモデルを用いることは、「京」や「富岳」のような世界最高性能を持つスパコンをもってしても困難である。本研究では、電流誘起バレー偏極生成に関する数値シミュレーションを目的に、計算精度の劣化なく、かつ計算コストを抑えた第一原理電子輸送計算アルゴリズムを開発した。また、世界でも類を見ない、数十万原子を含む大規模系の電子輸送シミュレーションも可能であることを実証した。
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