• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

固体中のフェムト・アト秒電子ダイナミクスに対する第一原理計算

研究課題

研究課題/領域番号 23340113
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関筑波大学

研究代表者

矢花 一浩  筑波大学, 数理物質系, 教授 (70192789)

研究協力者 乙部 智仁  日本原子力研究開発機構, 関西光科学研究所, 研究副主幹 (60421442)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2011年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード時間依存密度汎関数理論 / レーザー科学 / マルチスケールシミュレーション / アト秒科学 / 超高速現象 / フェムト秒レーザー / 非線形光学 / 高強度パルスレーザー / 第一原理計算 / 電子ダイナミクス / 高強度超短パルスレーザー / コヒーレントフォノン / 超並列計算
研究成果の概要

パルス光と物質の相互作用を実時間で記述する、時間依存密度汎関数理論に基づく第一原理計算法を発展させた。光電磁場と電子のダイナミクスをマルチスケール手法で結合する新奇なシミュレーション法を開発し、摂動的な非線形光学応答からフェムト秒レーザによる非熱加工の初期過程に至る、物質へのパルス光照射で起こる広範な現象を記述し理論的に探求する基盤を築いた。極限的なパルス光と固体の相互作用であるコヒーレントフォノン生成や誘電率の超高速変化、透明物質に現れる超高速電流、半導体バンドギャップの超高速時間変化、フェムト秒レーザによるアブレーション閾値や深度など、多様な過程に対する計算と解析を行った。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Particle-number projection method in time-dependent Hartree-Fock theory : Properties of reaction products2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sekizawa, K. Yabana
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 90 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevc.90.064614

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attosecond band-gap dynamics in silicon2014

    • 著者名/発表者名
      Martin Schultze, Krupa Ramasesha, C.D. Pemmaraju, S.A. Sato, D. Whitmore, A. Gandman, James S. Prell, L. J. Borja, D. Prendergast, K. Yabana, Daniel M. Neumark, and Stephen R. Leone
    • 雑誌名

      Science

      巻: 346 号: 6215 ページ: 1348-1352

    • DOI

      10.1126/science.1260311

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dielectric response of laser-excited silicon at finite electron temperature2014

    • 著者名/発表者名
      S.A. Sato, Y. Shinohara, T. Otobe, K. Yabana
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 90 号: 17 ページ: 174303-174303

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.174303

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ab-initio simulation of electrical currents induced by ultrafast laser excitation of dielectric materials2014

    • 著者名/発表者名
      Georg Wachter, Christoph Lemell, Joachim Burgdorfer, Shunsuke A. Sato, Xiao-Min Tong, Kazuhiro Yabana
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 113 号: 8 ページ: 087401-087401

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.087401

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient basis expansion for describing linear and nonlinear electron dynamics in crystalline solids2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke A. Sato, Kazuhiro Yabana
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 22 ページ: 224305-224305

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.224305

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Massively-parallel electron dynamics calculations in real-time and real-space: Toward applications to nanostructures of more than ten-nanometers in size2014

    • 著者名/発表者名
      M. Noda, K. Ishimura, K.Nobusada, K. Yabana, T. Boku
    • 雑誌名

      J. Comput. Phys.

      巻: 265 ページ: 145-155

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2014.02.006

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles simulation of the optical response of bulk and thin-film α-quartz irradiated with an ultrashort intense laser pulse2014

    • 著者名/発表者名
      Kyung-Min Lee, Chul Min Kim, Shunsuke A. Sato, Tomohito Otobe, Yasushi Shinohara, Kazuhiro Yabana and Tae Moon Jeong
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 115 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4864662

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical pump-probe experiments of laser-excited silicon in nonequilibrium phase2014

    • 著者名/発表者名
      S. A. Sato, K. Yabana, Y. Shinohara, T. Otobe, and G. F. Bertach
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.064304

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonadiabatic generation of coherent phonons2012

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Shinohara
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 137 号: 22

    • DOI

      10.1063/1.4739844

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 第一原理計算で探るコヒーレントフォノンの生成機構2012

    • 著者名/発表者名
      篠原康、乙部智仁、岩田潤一、矢花一浩
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 67

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-dependent density functional theory for strong electromagnetic fields in crystalline solids2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 85 号: 4 ページ: 45134-45134

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.045134

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] First-principles description of strong electromagnetic fields in solids2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      APS Meeting 2014
    • 発表場所
      Colorado Convention Center, Denver, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Maxwell + TDDFT multiscale simulation for strong electromagnetic fields in solids2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      Quantum Dynamics Research Meeting
    • 発表場所
      Vanderbilt University, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiscale description for strong electromagnetic fields in solids2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      Gordin Research Conference on TDDFT
    • 発表場所
      University of New England, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-Dependent Density Functional Theory for Intense Laser Pulse Propagation in Solids2012

    • 著者名/発表者名
      K.Yabana
    • 学会等名
      3rd Int.CQSE Workshop on Atomic, Molecular and Ultrafast Science and Technology
    • 発表場所
      国立台湾大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ab-initio theory for intense laser pulses in solids2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      Korean Physical Society 2012 Spring Meeting
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ab-initio theory for intense lasere pulses in solids2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      6th International Conference on Laser Probing
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Real-time electron dynamics in solids under strong electromagnetic fields2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      ISSP-CMSI International Workshop/Symposium on Material Simulation in Petaflops era (MASP2012)
    • 発表場所
      Kashiwa, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ab-initio description for the interaction of intense laser pulses with solids2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      Frontiers in Intense Laser-Matter Interaction Theory (FILMITh)
    • 発表場所
      Garching, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-scale first-principles approach for strong electromagnetic fields in solids2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana
    • 学会等名
      Int. Symp. on Computics: Quantum Simulation and Design
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy Vol. 21, pp.209-244y2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana, Y. Shinohara, T. Otobe, J.-I. Iwata, G.F. Bertsch
    • 総ページ数
      46
    • 出版者
      World Scientific
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy: Volume 212014

    • 著者名/発表者名
      K. Yabana, Y. Shinohara, T. Otobe, J.-I. Iwata, G.F. Bertsch
    • 総ページ数
      60
    • 出版者
      World Scientific
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi