| 研究概要 |
本研究の遂行にあたって補完的な研究基盤をもつ代表者(密度汎関数理論についての豊富な研究経験)と分担者(固体中電子状態の理論的解析に関する積年の研究成果)は協調して以下の研究を行った.
1.新しい電子状態計算の定式化
固体中の電子状態を計算する新手法として,密度汎関数理論におけるエネルギー変分原理を利用した「変分Augmented Plane Wave法」を定式化した.この方法はmuffin-fin(MT)半径を変分的に決定する処方箋を与え,またMT近似の範囲内でクーロン積分を正確に実行することを意味づける.その結果,新手法は従来のものに比べ構成異種原子の非対称性や結晶異方性の取り扱いを大きく改良すると期待される.
2.バンド計算技法の整備と計算コードの開発
バンド計算技法に関する資源を再活用しなら,計算コードを開発した.特にmuffin-fin(MT)ポテンシャルを数種のパラメターを特徴付け,変分計算の効率化を行った.現在,結晶異方性を考慮して高精度にクーロン積分を実行するためのコードを開発中である.さらに次年度では計算機特性(ベクトル,並列)に合わせたプログラムの高速化(特に行列対角化部分について)を図る.
3.計算手法の有効性の確認
得られた手法をアルカリ・テルル化合物に適用した.MT半径を変分的に取り扱うことにより,非対称的な多元物質に対する電子物性(凝集エネルギー,格子定数,体積弾性率など)の計算精度が大きく高められることを確かめた.現在,共有結合のために異方的効果が大きいダイヤモンド構造をとるSiに新手法を適用中である.
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