多体相互作用を取り入れたナノ構造の自己組織化シミュレーション

• 研究課題/領域番号: 22740256
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 和則 大阪大学, 基礎工学研究科, 特任准教授(常勤) (60379097)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 第一原理計算 / 自己組織化 / 半導体スピントロニクス / クラスター展開法 / ナノ構造 / モンテカルロ法 / カルコパイライト / 太陽電池 / GPゾーン / クラスター変分法 / ペルチェ効果

研究概要

多体相互作用を取り入れた自己組織化シミュレーションを第一原理電子状態計算に基づき実行する多階層連結シミュレーターを開発した。50個程度のスーパーセルの全エネルギーを計算し10個程度のクラスター相互作用を決定する。シミュレーションには不純物原子周りの格子緩和を取り入れることができAlCu合金で典型的なGPゾーンの形成をシミュレートできる。本方法は金属系に限らず混晶半導体にも用いることができ、太陽電池材料等エネルギー変換材料のデザインに応用することができる。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic structure and magnetism of IV-VI compound based magnetic semiconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, H.Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: (印刷中) ページ: 4-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational materials design of filled tetrahedral compound magnetic semiconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, H.Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Pbysica B : Condensed Matter 巻: (印刷中) ページ: 4-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dederichs, Computational Materials Design for high-Tc(Ga, Mn) As with Li codoping (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Bergqvist, K. Sato, H. Katayama-Yoshida and P. H
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of self-organized spinodal nano-decomposition for highefficiency photovoltaic solar cells in II-VI compound semiconductor alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Oshitani, K. Sato and H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] First principles materials design of negative activation energy and transparent conducting sulfildes in n-type CASS and p-type CVAS (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Tani, K. Sato and H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interstitial donor codoping method in(Ga, Mn) As to increase solubility limit of Mn and Curie temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, K. Sato, L. Bergqvist, P. H. Dederichs and H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Peltier effect in self-organized quasi-onedimensional Nanostructure in CuNi-Alloy (2011)
  • 著者名/発表者名: N. D. Vu, K. Sato and H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Materials Design for high-Tc (Ga, Mn)As with Li codoping (2011)
  • 著者名/発表者名: L.Bergqvist, K.Sato, et al
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interstitial donor codoping method in (Ga, Mn)As to increase solubility limit of Mn and Curie temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Fujii, K.Sato, et al
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Peltier effect in self-organized quasi-one-dimensional Nanostructure in CuNi-Alloy (2011)
  • 著者名/発表者名: N.D.Vu, K.Sato, et al
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express 巻: 4
  • NAID: 10027782670
  • 査読あり
• [雑誌論文] First principles materials design of negative activation energy and transparent conducting sulfildes in n-type CASS and p-type CVAS (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Tani, K.Sato, et al
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of self-organized spinodal nano-decomposition for high-efficiency photovoltaic solar cells in II-VI compound semiconductor alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Oshitani, K.Sato, et al
  • 雑誌名: Appl.Phys Express 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-Principles Theory of Dilute Magnetic Semiconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, L. Bergqvist, J. Kudrnovsky, P. H. Dederichs, O. Eriksson, I. Turek, B. Sanyal, G. Bouzerar, H. Katayama-Yoshida V. A. Dinh, T. Fukushima, H. Kizaki and R. eller
  • 雑誌名: Rev. Mod. Phys. 巻: 82 ページ: 1633-1690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Materials design of spinodal nanodecomposition in CIGS for high efficiency solar energy conversion (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Tani, K. Sato and H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Materials design of spinodal nanodecomposition in CIGS for high efficiency solar energy conversion (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tani, K.Sato, et al
  • 雑誌名: P 巻: 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles theory of dilute magnetic semiconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, et al
  • 雑誌名: Rev.Mod.Phys. 巻: 82 ページ: 1633-1690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational materials design of filled tetrahedral compound magnetic semiconductors
  • 著者名/発表者名: K. Sato and H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Physica B : Condensed Matter 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure and magnetism of IV. VI compound based magnetic semiconductors
  • 著者名/発表者名: K. Sato and H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Quasi-one-dimensional nanostructure in Cu-Ni and Fe-Cu alloys : Giant Peltier effect and strong ferromagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: International Focus Workshop on Quantum Simulations and Design
  • 発表場所: Dresden Germany
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Quasi-one-dimensional nano-structure in Cu-Ni and Fe-Cu alloys : Giant Peltier effect and strong ferromagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Sato
  • 学会等名: International Focus Workshop on Quantum Simulations and Design
  • 発表場所: Dresden Germany
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] First-principles calculation of filled tetrahedral compound magnetic semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: International Focus Workshop on Quantum Simulations and Design
  • 発表場所: Dresden Germany
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] LiZnAsベース磁性半導体の材料設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤本悟智人, 佐藤和則, 吉田博
  • 学会等名: 日本物理学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス(富山,日本)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Electronic Structure and Magnetism of IV-VI Compound based Magnetic Semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sato and H. Katayama-Yoshida
  • 学会等名: 24th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors(ICANS24)
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2011-08-24
• [学会発表] Electronic Structure and Magnetism of IV-VI Compound based Magnetic Semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, H.Katayama-Yoshida
  • 学会等名: 24th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors (ICANS 24)
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2011-08-24
• [学会発表] Electronic structure and magnetism of filled tetrahedral compound based magnetic semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology(SPINTECH6)
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Electronic structure and magnetism of filled tetrahedral compound based magnetic semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sato
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH 6)
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Computational Materials Design of Filled Tetrahedral Compound Magnetic Semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: 26th International Conference on Defects in Semiconductors(ICDS-26)
  • 発表場所: Nelson, New Zealand
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Computational Materials Design of Filled Tetrahedral Compound Magnetic Semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sato
  • 学会等名: 26th International Conference on Defects in Semiconductors (ICDS-26)
  • 発表場所: Nelson, New Zealand
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Spinodal decomposition and magnetic properties of dilute magnetic semiconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Sato et al.
  • 学会等名: European Materials Research Society
  • 発表場所: ポーランド、ワルシャワ
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] Computational Materials Design of Spinodal Nanotechnology (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: International Conference on Electronic Materials
  • 発表場所: 韓国、ソウル
  • 年月日: 2010-08-23
• [学会発表] Computational Materials Design of Spinodal Nanotechnology (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, et al
  • 学会等名: International Conference on Electronic Materials
  • 発表場所: 韓国、ソウル(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-23
• [学会発表] International Conference on Core research and Engineering Science of Advanced Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, H. Fujii, L. Bergqvist, P. H. Dederichs and H. Katayama-Yoshida
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] Materials design of dilute magnetic semiconductors by controlling the spinodal decomposition (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, et al
  • 学会等名: International Conference on Core research and Engineering Science of Advanced Materials
  • 発表場所: 大阪、吹田市(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] First-principles theory of dilute magnetic semiconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: International Conference on Core research and Engineering Science of Advanced Materials
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-05-30
• [学会発表] First-principles theory of dilute magnetic semiconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Sato
  • 学会等名: International Conference on Core research and Engineering Science of Advanced Materials
  • 発表場所: 大阪、吹田市(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-30
• [図書] シミュレーション辞典 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和則
  • 総ページ数: 452
  • 出版者: コロナ社
• [図書] シミュレーション辞典 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和則(分担執筆)
  • 総ページ数: 452
  • 出版者: コロナ社
• [図書] シュプリンガージャパン (2011)
  • 著者名/発表者名: 白井正文、佐藤和則
  • 総ページ数: 371
• [備考]
  • URL: http://www.yoshidalab.mp.es.osaka-u.ac.jp/