第一原理的電子相関を取り入れた電子スピン状態計算法の開発と新機能材料への応用

• 研究課題/領域番号: 24K08229
• 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29010:応用物性関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 小田 竜樹 金沢大学, 数物科学系, 教授 (30272941)
• 研究分担者: 小幡 正雄 金沢大学, 数物科学系, 助教 (10803299) ; 小谷 岳生 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60283826)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 磁気形状記憶合金 / パワー半導体材料 / 準粒子自己無撞着GW法 / ノンコリニアスピン密度汎関数法 / 第一原理的電子相関

研究開始時の研究の概要

太陽電池・パワー半導体・磁気メモリ材料等には、多元系の遷移金属化合物・酸化物・磁性体等が使われる。こういったマテリアルでは、各元素の電子軌道エネルギー準位が精度良くつり合って電子・スピン構造を形成し機能を発揮する。汎用的に使われるスピン密度汎関数法（SDFT）においては材料機能を記述できない場合が多い。本研究の目的は、乱雑位相近似を用い準粒子自己無撞着な手法で電子スピン状態を決める、準粒子自己無撞着GW（QSGW）法の開発を推進しつつ、機能材料系への適用・検証を実施し、計算手法の多元的物質材料への有用性を明らかにする。