| 研究課題/領域番号 |
08640428
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 姫路工業大学 |
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研究代表者 |
馬越 健次 姫路工業大学, 理学部, 教授 (10116098)
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| 研究分担者 |
小泉 裕康 姫路工業大学, 理学部, 助手 (60240959)
島 信幸 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (90167445)
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| キーワード | 電子状態計算 / 励起He原子 / Ge (110)表面 / クラスター模型 / 分子軌道計算 / CI計算 / 1電子密度行列 / 占有電子数 |
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| 研究概要 |
固体表面近傍に原子・分子を置いた場合の電子励起状態の局所的性質(特に原子・分子の励起状態)を調べるため、まず、比較的単純な系: Ge (110)表面上の励起He原子の電子状態の計算から始めた。Ge (110)表面から2重子2個のクラスターを取り出し、バルク側を水素終端した模型で置き換え、Heの位置はそのうち1個のGe原子直上に置き、Ge-He原子間距離を変化させながら電子状態を計算するプログラム開発を行い、用いる波動関数の数が少ない場合には、計算可能にした。まず、Ge原子の3d内殻までを凍結し、Hartree-Fock近似による分子軌道計算を行った。次に、許す励起状態に制限を加えて、配位相互作用(CI)計算により、全系のエネルギー及び固有関数を求め、得られた固有関数から、1電子密度行列を求め、占有する電子数を求めるプログラム開発を行った。ただし、異なる原子軌道関数が直交していないため、そのまま原子上の電子数と解釈するわけにはいかない。現在、1電子密度行列を対角化するような1電子軌道を利用する改良を進行させている。現状では、ワークステーションの容量のテストも兼ねており、かなり励起状態数を制限した結果であるが、今後計算を進める上での予備的計算はほぼ終わった。結果として、Ge-He原子間距離が小さくなった場合、Geの3d内殻軌道とHeの1s軌道との混成の可能性があり、3d軌道を凍結しない計算も必要であることがわかった。今後、直交していない原子軌道関数から電子数を求めるアルゴリズムの開発、より大きな計算を可能にするため、大型計算機センターのスーパーコンピューター上で動くプログラムへの改良策を行う。また、スラブ模型によるバンド計算との比較検討を進める。
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