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2018 年度 実績報告書

第一原理計算による5dパイロクロア酸化物超格子系の物性解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K17735
研究機関埼玉大学

研究代表者

品岡 寛  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (40773023)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード第一原理計算 / 量子モンテカルロ法 / 場の理論
研究実績の概要

本年度は、主に、前年度に発見した温度グリーン関数のコンパクトな表現の解明、動的平均場近似法に基づく第一原理計算パッケージDCoreの開発を行った。前者については、基底関数の高精度な計算結果をデータベースとして公開し、C++やPythonから利用できるオープンソースソフトウェアirbasisを公開した。また、2粒子グリーン関数の複雑な周波数構造を、同じ基底をもちいてコンパクトに表現できることを示した。この新しい表現では、逆温度に対して、データ量はいかなる冪よりも遅く増加する。一方、DCoreに、強相関化合物の実用計算に必要な機能実装を行った。具体的には、スピン軌道相互作用を考慮した計算、非共線磁化の計算機能を実装した。特に、スピンモーメントの計算機能、初期自己エネルギーの設定を可能にした。関連して、相互作用展開連続時間量子モンテカルロ法に基づくオープンソースソフトウェアALPS/CT-INTを開発した。GPLv3のライセンスのもので公開され、現在論文が審査中である。
研究期間全体を通して、強相関化合物の物性研究に有用な基盤技術が複数達成された。オープンソースソフトウェアとして公開された2つの量子不純物ソルバーは、国外でも利用されている。また、温度グリーン関数のコンパクトな表現は、低温での場の理論計算を高速化することを可能にする。DCoreは、プログラミングをすることなく、強相関化合物の動的平均場近似法による電子構造計算を可能にする先駆的なものである。以上の成果は、当初の目標を超えて、物性理論研究全体に波及効果をもたらす。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] アーヘン工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      アーヘン工科大学
  • [国際共同研究] フリブール大学(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      フリブール大学
  • [国際共同研究] ミシガン大学/ラトガース大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ミシガン大学/ラトガース大学
  • [雑誌論文] Strong-coupling formula for momentum-dependent susceptibilities in dynamical mean-field theory2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuki Junya、Yoshimi Kazuyoshi、Shinaoka Hiroshi、Nomura Yusuke
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 ページ: 165134(1-17)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.99.165134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] irbasis: Open-source database and software for intermediate-representation basis functions of imaginary-time Green’s function2019

    • 著者名/発表者名
      Chikano Naoya、Yoshimi Kazuyoshi、Otsuki Junya、Shinaoka Hiroshi
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2019.02.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Limitations of constrained random phase approximation downfolding2018

    • 著者名/発表者名
      Honerkamp Carsten、Shinaoka Hiroshi、Assaad Fakher F.、Werner Philipp
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 ページ: 235151(1-9)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.98.235151

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Performance analysis of a physically constructed orthogonal representation of imaginary-time Green's function2018

    • 著者名/発表者名
      Chikano Naoya、Otsuki Junya、Shinaoka Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 ページ: 035104(1-11)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.98.035104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overcomplete compact representation of two-particle Green's functions2018

    • 著者名/発表者名
      Shinaoka Hiroshi、Otsuki Junya、Haule Kristjan、Wallerberger Markus、Gull Emanuel、Yoshimi Kazuyoshi、Ohzeki Masayuki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 ページ: 205111(1-14)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.205111

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Cd2Re2O7の第一原理有効模型の構築と解析2019

    • 著者名/発表者名
      近野直也, 野村悠祐, 吉見一慶, 大槻純也, 品岡寛
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法における二粒子グリーン関数の圧縮計測2019

    • 著者名/発表者名
      品岡寛, Dominique Geffroy, Markus Wallerberger, Jan Kune, Emanuel Gull, 吉見一慶, 大槻純也
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)
  • [学会発表] Dynamical susceptibility in DMFT: a sparse QMC sampling approach2019

    • 著者名/発表者名
      Dominique Geffroy, Hiroshi Shinaoka, Jan Kunes, Junya Otsuki, Markus Wallerberger, Emanuel Gull, Kazuyoshi Yoshimi
    • 学会等名
      ドイツ物理学会 March meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 量子格子模型プログラムパッケージDCore (integrated DMFT software for CORrelated Electrons)の開発2018

    • 著者名/発表者名
      品岡寛、河村光晶、吉見一慶、加藤岳生、大槻純也
    • 学会等名
      物性研スパコン共同利用・CCMS 合同研究会
  • [学会発表] 動的平均場理論による多体量子計算を行うためのツールDCoreの利用方法・シミュレーション事例について2018

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶, 河村光晶, 品岡寛, 大槻純也, 本山裕一, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
  • [学会発表] 強相関領域における動的平均場理論ベーテ・サルピータ方程式の近似解2018

    • 著者名/発表者名
      大槻純也, 吉見一慶, 品岡寛
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
  • [学会発表] 温度グリーン関数の圧縮基底:数値計算ライブラリと応用例の紹介2018

    • 著者名/発表者名
      品岡寛, 近野直也, 吉見一慶, 大槻純也, 大関真之
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
  • [学会発表] スパースモデリングとパデ近似を組み合わせた解析接続法2018

    • 著者名/発表者名
      本山裕一, 吉見一慶, 大槻純也, 品岡寛
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
  • [学会発表] スパースモデリングとIR基底を用いた温度グリーン関数のノイズ軽減2018

    • 著者名/発表者名
      比屋根 和樹, 近野直也,大槻純也 ,吉見一慶,大関真之,品岡寛
    • 学会等名
      第12回 物性科学領域横断研究会 (領域合同研究会)
  • [学会発表] 温度グリーン関数の圧縮基底: 基本的性質の解析と数値 計算ライブラリの開発2018

    • 著者名/発表者名
      近野直也, 吉見一慶, 大槻純也, 品岡寛
    • 学会等名
      第12回 物性科学領域横断研究会 (領域合同研究会)
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0152172/?lang=english

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公開日: 2019-12-27  

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