量子埋め込みと電子相関理論を統合した固体バルク・表面の高精度計算手法の開発

• 研究課題/領域番号: 22H00316
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 天能 精一郎 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (00270471)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 39,390千円 (直接経費: 30,300千円、間接経費: 9,090千円); 2024年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2023年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2022年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: 電子相関 / 波動関数 / F12理論 / 半導体 / 表面

研究開始時の研究の概要

水の完全分解を行う半導体光触媒では，遷移金属酸化物やコバルトリン酸化物の触媒・助触媒活性の理解には正確なバンド端位置やスピン状態の計算が求められ，通常の第一原理計算に代わる高度な電子相関理論に基づいた計算手法の発展が望まれる。本研究では，独自のF12 理論・強相関ソルバーを量子埋め込みとの統合・発展を行い，電子相関計算に基づく高精度な固体のバルク・表面状態の高速計算を可能にする。これまで定量的な理解が困難であった半導体光触媒の反応機構や合理的なデバイス設計を可能にする計算手法の確立を目指す。