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2017 年度 実績報告書

オーダーN遮蔽KKRグリーン関数法による局所エネルギー解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K21155
研究機関大阪大学

研究代表者

福島 鉄也  大阪大学, ナノサイエンスデザイン教育研究センター, 特任准教授 (00506892)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード大規模電子状態計算 / KKRグリーン関数法 / 局所エネルギー
研究実績の概要

前年度に開発したオーダーN・全電子・フルポテンシャル遮蔽KKRグリーン関数法に基づいた電子状態計算パッケージKKRnanoに局所構造解析プログラムを組み込み、ユーリッヒ研究センターのBlue Gene/Qと理化学研究所の「京」上でプログラムの最適化チューニングを行った。
これらのチューニングにより配置・構造・スピン不規則相かつ粒界相を含む複雑なナノ超構造体に対して局所構造解析が可能になる。より現実的な系での大規模電子状態計算とマテリアルデザインが実行できるようになり、デザイン主導のもと高効率・環境調和エネルギー変換材料、次世代ナノエレクトロニクスを実現する新機能材料の開発速度を格段に向上させることを期待できる。
実際に開発したKKRnanoプログラムを、世界で初めて高エントロピー合金、熱電物質、太陽電池材料、永久磁石材料等に適用し、局所環境効果が電子状態や磁気特性等の物性に与える影響をミクロな立場から理論的に解明した。これらの結果は、平成29年度中に2つの学術論文雑誌にアクセプトされ掲載されている。
また、最終年度であったため国内・国際会議での招待・口頭・ポスター講演により本研究課題の結果を世界に積極的発信し理論・実験研究者と議論を行った。また研究成果を社会に発信・貢献するために平成29年度に大阪大学で開催されたコンピュテーショナルマテリアルデザインワークショップ(CMD)で、開発したプログラムの講義とチュートリアルを行った。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Forschungszentrum Juelich(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Forschungszentrum Juelich
  • [雑誌論文] Anomalous Hall conductivity and electronic structures of Si-substituted Mn2CoAl epitaxial films2018

    • 著者名/発表者名
      K. Arima, F. Kuroda, S. Yamada, T. Fukushima, T. Oguchi, and K. Hamaya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 ページ: 054427/1-6

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.054427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of the high-entropy alloy Al x CrFeCoNi: fcc versus bcc2017

    • 著者名/発表者名
      M. Ogura, T. Fukushima, R. Zeller, and P. H. Dederichs
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 715 ページ: 454-459

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.04.318

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Theoretical investigation of phase separation in thermoelectric AgSbTe22017

    • 著者名/発表者名
      H. Shinya, A. Masago, T. Fukushima, and H. Katayama-Yoshida
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 ページ: 081201/1-6

    • DOI

      https://doi.org/10.7567/JJAP.56.081201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles calculations on the origin of ferromagnetism in transition-metal doped Ge2017

    • 著者名/発表者名
      H. Shinya, T. Fukushima, A. Masago, K. Sato, and H. Katayama-Yoshida
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 ページ: 104415/1-8

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.104415

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Energies and Energy Fluctuations - Applied to the High Entropy Alloy CrFeCoNi2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, H. Katayama-Yoshida, K. Sato, M. Ogura, R. Zeller, and P. H. Dederichs
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 86 ページ: 114704/1-7

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSJ.86.114704

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Charge density study of layered oxyarsenides (LaO)MAs (M = Mn, Fe, Ni, Zn)2017

    • 著者名/発表者名
      K. Takase, T. Fukushima, K. Sato, C. Moriyoshi, and Y. Kuroiwa
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 10 ページ: 123001/1-4

    • DOI

      https://doi.org/10.7567/APEX.10.123001

    • 査読あり
  • [学会発表] Large-scale first-principles calculations fo high entropy alloys2018

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, H. Katayama-Yoshida, K. Sato, M. Ogura, R. Zeller, and P. H. Dederichs
    • 学会等名
      Aperican Physical Society March Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Geベース強磁性半導体の第一原理計算2017

    • 著者名/発表者名
      福島鉄也
    • 学会等名
      第一回CSRN-Tokyo Workshop 2017
    • 招待講演
  • [学会発表] 高エントロピー合金の大規模電子状態計算2017

    • 著者名/発表者名
      福島鉄也、佐藤和則、吉田博、小倉昌子、P. H. Dederichs, and R. Zeller
    • 学会等名
      日本金属学会
  • [学会発表] Large scale density functional calculations for high entropy alloys by order-N all-electron screened KKR Green's function method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, H. Katayama-Yoshida, K. Sato, M. Ogura, R. Zeller, and P. H. Dederichs
    • 学会等名
      SpinTECH IX
    • 国際学会
  • [学会発表] First principles studies of hgih entropy alloys by order-N screened Korringa-Kohn-Rostoker Green's function method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, H. Katayama-Yoshida, K. Sato, M. Ogura, R. Zeller, and P. H. Dederichs
    • 学会等名
      ICDS-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Local Energies and Energy Fluctuations - applied to the High Entropy Alloy CrFeCoNi2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, M. Ogura, R. Zeller, and P. H. Dederichs
    • 学会等名
      Junjiro Kanamori Memorial International Symposium
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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