| 研究課題/領域番号 |
15H03601
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
岩田 潤一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70400695)
|
|---|
| 研究分担者 |
内田 和之 京都産業大学, 理学部, 准教授 (10393810)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 第一原理計算 / 電子状態 / 密度汎関数法 / 格子振動 / 誘電率 / 線形応答 |
|---|
| 研究実績の概要 |
物質の振る舞いを量子論の第一原理に立脚して記述するための、密度汎関数理論に基づく「第一原理計算」は、物質科学の広範な分野において、その重要性が益々高まっている。それに伴い、より現実的なデバイスや材料への応用に向けた計算の大規模化の需要も増しており、近年著しい発展を遂げる超並列計算機において高い性能を発揮する実空間法に基づく第一原理計算プログラム「RSDFT」のさらなる発展は、旧来の平面波法に基づく第一原理計算の限界を突破する一つの鍵となっている。RSDFTの重要な機能拡張の一つとして、密度汎関数摂動理論に基づく線形・非線形応答計算手法の実装、および、現実的なデバイス・材料への応用を視野に入れた、格子振動に関わる物性の大規模計算ツールとしての整備を進めてきた。特に、非調和格子振動の効果に伴う格子変形に関する第一原理計算手法として、応力テンソルとそれを利用した格子最適化の機能は、今後重要になると考えられる。密度汎関数摂動理論そのものの応用は非常に広く、同じ計算手法を、ナノデバイスの特性を左右する重要な物理量である、誘電率の第一原理計算にも適用できるよう拡張を行った。
また、密度汎関数摂動理論による格子振動の計算の、計算効率、精度、適用範囲等を明らかにする目的で、電界効果トランジスタや熱電デバイスとして注目を集めるシリコンナノワイヤを対象として、第一原理分子動力学法による計算を開始し、水素終端モデルや酸化膜モデルといった違いが構造や電子状態にどのような影響を及ぼすといった、基本的なデータの取得を行った。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
初年度の研究開始時の大幅な陣容の変更に伴う遅れを引きずっているという事の他に、当初予定していなかった、格子変形等に関わる計算手法の重要性が判明し、広く利用されるツールとしての今後を鑑み、その整備にも時間を費やしたため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
プログラムの実装に関する部分は、引き続き外部業者への委託をうまく活用し、その傍ら具体的な物質への応用を進める。
|
