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2018 年度 研究成果報告書

ナノ構造体における励起状態電子‐核相関ダイナミクスの第一原理計算手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 16K17768
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関東京理科大学

研究代表者

鈴木 康光  東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 講師 (50756301)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード時間依存密度汎関数理論 / 電子・原子核相関ダイナミクス / Exact Factorization理論 / 電子散乱 / 交換相関 / 多成分時間依存密度汎関数理論 / 電子・陽電子相関ダイナミクス / ボーム力学
研究成果の概要

Exact Factorization理論におけるボーム力学の定式化を行うことで、電子・原子核相関ダイナミクスにおける核に働く厳密な力を定義し、この力により運動する古典粒子の集団は強レーザー場中の量子ダイナミクスをも再現することを明らかにした。時間依存密度汎関数理論(TDDFT)による電子散乱の研究を行い、2電子散乱モデル系における厳密な交換相関項を計算することで、交換相関項中の運動項が散乱の記述に重要であることを明らかにした。電子と陽電子の相関ダイナミクス計算のための多成分TDDFTの開発を行い、レーザー場中の陽電子吸着水素化リチウム分子に応用して電子・陽電子の運動の結合の重要性を解明した。

自由記述の分野

物質科学、物性理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、電子・原子核相関系における原子核に働く厳密な力の表式が明らかになった。これにより、強レーザー場中の量子ダイナミクスをも古典的な運動方程式で記述しうることが明らかになり、励起状態電子・原子核相関ダイナミクスの第一原理計算手法開発に対して重要な知見を与えた。また、従来難問とされてきた電子散乱過程の第一原理計算を、時間依存密度汎関数理論(TDDFT)を用いて実行し、正確に電子散乱を記述するために必要な要素を明らかにした。また、物質に応用可能な電子・陽電子相関系の多成分TDDFTの開発に成功した。すなわち多成分相関系の励起状態ダイナミクスの第一原理計算手法を世界に先駆けて開発した。

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公開日: 2020-03-30  

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