| 研究課題/領域番号 |
16K17756
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
圓谷 貴夫 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ICYS-NAMIKI, ICYS研究員 (00619869)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 分子性導体 / Mott絶縁体 / 電荷秩序 / 第一原理計算 / 有機導体 / 密度汎関数理論 |
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| 研究実績の概要 |
第一原理計算において，密度汎関数理論(DFT)の枠組みで一般的に用いられている局所密度近似(LDA)や一般化密度勾配近似(GGA)に基づく計算をMott絶縁体や電荷秩序相といった強相関絶縁体物質に対して実行すると，電子を過剰に非局在化させる傾向があるため，実験結果に反して金属的なバンド構造が得られてしまうことが多い．これはLDAやGGAにおける自己相互作用の問題として知られており，分子性導体においては解決されていない. 本研究では, 分子性導体β'-(BEDT-TTF)_2ICl_2のMott絶縁体相および(TMTTF)_2X系の電荷秩序相に対し, まずスピン分極を考慮したGGAによる計算を行うことによって反強磁性状態の安定性を調べた．そのうえで, DFTにハートレーフォック法の厳密な交換項を取り入れるハイブリッド汎関数法 (HSE06)に基づく第一原理計算手法を用いて電子状態を調べた結果、絶縁体的な電子構造を得ることに成功した.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Dimer-反強磁性体に関しては、スピン分極した状態を安定化させ、ハイブリッド汎関数法により収束解が得られれば、絶縁体的なバンド構造を実現できることがわかり、計算方法を確立することに成功した。一方、電荷秩序系に関しては、分子間の電荷不均一性が計算により安定化されるのかを調べることが重要であると考えているが、ハイブリッド汎関数による構造最適化計算には予想以上の計算時間とリソースを要することが明らかとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、ハイブリッド汎関数計算を高速化する方法を検討し、様々な電荷秩序系に対して構造最適化計算を行い、電荷不均一量の物質依存性を調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は所属機関での大型計算機を利用できたため、クラスター計算機の購入を見合わせたことによる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
来年度にクラスター計算機を購入する。
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