多様な電子相関を示す現実物質のための多体電子状態計算手法の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17064004
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 常行 真司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90197749)
• 研究分担者: 藤原 毅夫 東京大学, 大学総合教育研究センター, 特任教授 (90011113) ; 今田 正俊 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70143542) ; 酒井 治 独立行政法人 物質・材料研究機構, 量子ビームセンター, 特別研究員 (60005957) ; 高田 康民 東京大学, 物性研究所, 教授 (00126103) ; 吉本 芳英 東京大学, 物性研究所, 助教授 (80332584)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 電子状態計算 / 第一原理計算 / 電子相関 / 多体問題 / 密度汎関数法 / 局所密度近似 / 波動関数理論

研究概要

電子ガス、原子・分子、格子模型のために開発されてきた多体電子状態計算手法を発展させ、組み合わせることにより、波動関数理論であるトランスコリレイティッド法、密度汎関数法と低エネルギーソルバーを組み合わせた三段階手法、多体摂動論に基づく手法、動的平均場理論に基づく手法など、固体の電子相関効果を精度よく取り入れることのできるいくつかの新しい第一原理計算手法を開発し、さまざまな物質に適用してそれらの有用性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Unified Model for Superconductivity in Graphite Intercalation Compounds : Prediction of Optimum Tc and Suggestion for its Realization (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Takada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 013703-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] New General Scheme for Improving Accuracy in Implementing Self-Consistent Iterative Calculations : Illustration in the STLS Theory (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshizawa and Y. Takada
  • 雑誌名: J. Phys. Condens. Matter 21 ページ: 064204-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft Hubbard Gaps in Disordered Itinerant Models with Short-Range Interaction (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Shinaoka and M. imada
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 102 ページ: 016404(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcorrelated Method : Another Possible Way towards Electronic Structure Calculation of Solids (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuneyuki
  • 雑誌名: Prog. Theo. Phys. Suppl. 176 ページ: 134-142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical absorption study by ab initio downfolding approach : Application to GaAs (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, Y. Yoshimoto, R. Arita, S. Tsuneyuki and M. Imada
  • 雑誌名: Phys. Rev. B77 ページ: 195126 (1-15)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variational Monte Carlo Method Combined with Quantum-Number Projection and Multi-Variable Optimization (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Tahara and M. Imada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 114701 (1-15)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab initio Derivation of Low-Energy Model for Iron-Based Superconductors LaFeAsO and LaFePO (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, Y. Yoshimoto, R. Arita, S. Tsuneyuki and M. Imada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 093711 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] GW approximation with LSDA+U method and applications to NiO, MnO, and V_2O_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kobayashi, Y. Nohara, S. Yamamoto and T. Fujiwara
  • 雑誌名: Phys. Rev. B78 ページ: 155112-1-11
• [雑誌論文] Electronic structure and effects of dynamical electron correlation in ferromagnetic bcc Fe, fcc Ni, and antiferromagnetic NiO (2008)
  • 著者名/発表者名: O. Miura and T. Fujiwara
  • 雑誌名: Phys. Rev. B77 ページ: 195124-1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory on Crystal-Field Excitation of Paramagnetic Pr-Ion Systems with Degenerate Ground Levels and Multipolar Exchange Interactions : Origin of Two Spectral Components with Large and Small Dispersions (2008)
  • 著者名/発表者名: O. Sakai, H. Suzuki and H. Kitazawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 124714 (1-10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gaussian-Basis Monte Carlo Method for Numerical Study on Ground States of Itinerant and Strongly Correlated Electron Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Aimi and M. Imada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 084709 (1-22)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Applications of path-integral renormalization group method combined with density functional theory (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Imai, Y. Otsuka and M. Imada
  • 雑誌名: J. Phys. Condens. Matter 19 ページ: 365230 (1-8)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-stage formation model and helicity of gold nanowires (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Iguchi, T. Hoshi, and T. Fujiwara
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 99 ページ: 125507 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band calculation for Ce-pnictides on the basis of dynamical mean field theory (2007)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sakai an d Yukihiro Shimizu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 No.4 ページ: 044707 (13)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic form factor of elastic neutron scattering expected for octupolar phases in Cel-xLaB6 and NpO2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Ryousuke Shiina, Osamu Sakai and Hiroyuki Shiba
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 No.9 ページ: 094702 (11)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Including nonlocality in the exchange -correlation kernel from time-dependent current density functional theory : Application to the stopping power of electron liquids (2007)
  • 著者名/発表者名: V. U. Nazarov, J. M. Pitarke, Y. Takada, G. Vignale, and Y.-C. Chang
  • 雑誌名: Physcal Review B76 ページ: 205103-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure Calculations of Solids with a Similarity-Transformed Hamiltonian (2006)
  • 著者名/発表者名: R. Sakuma and S. Tsuneyuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 75 ページ: 103705 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles calculation of effective onsite Coulomb interactions of 3d transition metals : Constrained local density functional approach with maximally localized Wannier functions (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, R. Arita, Y. Yoshimoto and S. Tsuneyuki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B74 ページ: 235113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of A-type anti -feromagnetic LaMnO_3 and the effects of charge polarization (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Nohara, A. Yamasaki, S. Kobayashi, T. Fujiwara
  • 雑誌名: Phys. Rev. B74 ページ: 064417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ground State Properties and Optical Conductivity of the Transition Metal Oxide Sr2VO4 (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Imai and M. Imada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 75 ページ: 094713 (1-17)
  • 査読あり
• [学会発表] Transcorrelated method applied to solids : numerical assessment of the SCF effect (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sodeyama, R. Sakuma, S. Tsuneyuki
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Pennsylvania, Pittsburgh
  • 年月日: 20090316-20
• [学会発表] GWA method with LSDA+U (U+GWA) and applications to transition metal oxide (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fujiwara
  • 学会等名: Max-Planck Institute for Solid State Physics ,Solid State Lecture
  • 発表場所: Stuttgart, Germany
  • 年月日: 2009-01-09
• [学会発表] Transcorrelated method applied to covalent and ionic solids :tatal energy and band structure calculation (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sodeyama, S. Tsuneyuki, R. Sakuma
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Louisiana, New Orleans
  • 年月日: 20080310-14
• [学会発表] Bandstructure calculations using the Transcorrelated metheod (2007)
  • 著者名/発表者名: R. Sakuma, K. Sodeyama, S. Tsuneyuki
  • 学会等名: 2007 APS March Meeting
  • 発表場所: Denver, Colorado
  • 年月日: 20070305-09
• [学会発表] A New Variational Approach to Strogly Correlated Electrons : from 1D Hubbard Model to the First-Principles Hamiltonian (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuneyuki
  • 学会等名: YKIS2007 "Interaction and Nanostructural Effects in Low-Dimensional Systems", Symposium
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2007-11-23
• [学会発表] Transcorrelated method : Use of a Similarity Transformed Hamiltonian in Electronic Structure Calculations (2006)
  • 著者名/発表者名: R. Sakuma, K. Sodeyama, S. Tsuneyuki
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 20061203-06
• [学会発表] Transcorrelated method : A new first-principles theory for solids (2005)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuneyuki
  • 学会等名: PACIFICHEM 2005
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 20051215-20
• [学会発表] Electronic Structure of LaMnO3 by GW Approximation and the electron-electron interaction (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Fujiwara
  • 学会等名: Telluride Workshop on Physics of Novel Oxides
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 2005-08-01