| 研究課題/領域番号 |
17064008
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
赤井 久純 大阪大学, 理学研究科, 教授 (70124873)
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| 研究分担者 |
小倉 昌子 大阪大学, 理学研究科, 助手 (30397640)
平井 國友 奈良県立医科大学, 医学部, 助教授 (60156627)
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| キーワード | 計算機マテリアルデザイン / 量子シミュレーション / 量子デザイン / フルポテンシャルKKR / 輸送現象 / 遮蔽KKR法 / オーダーN法 |
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| 研究概要 |
グリーン関数法、フルポテンシャルKKR法、遮蔽グリーン関数法を用いた量子シミュレーション・デザイン手法の開発を目的として、本年度は、線形応答の第一原理計算のためのコード開発、フルポテンシャル法の改良と遮蔽グリーン関数法の一般化された計算機コードの開発を主眼において研究を進めた。線形応答計算コードの開発は前年度までにある程度の準備を行っていたが、実際のコーディングにおいて生じる様々な数値計算上の問題点について解決を行い、現在、DC電気伝導に関しては単体金属、化合物、不純物半導体に関して実験との定量的な比較ができるコード開発に成功した。フルポテンシャルKKR法については、(1)ロイド公式を用いた状態数の計算、(2)格子間領域での電荷・スピン密度のフーリエ展開、(3)ボロノイ・セルを記述する形状関数の部分波展開を2次元方向については解析的に行う事によって、全体として著しい計算精度の向上と高速化が達成された。遮蔽グリーン関数法については、以前のプロジェクトにおいて実証計算コードを開発したが、それらの実証コードと全く独立に実用計算機コードの開発を行った。その結果、一般的な結晶構造についてオーダNで計算可能な実用コードの開発に成功した。また、遮蔽グリーン関数法のフルポテンシャル化に着手して、現在プレリミナリな段階ではあるが、フルポテンシャル法においても遮蔽グリーン関数法が動作することが確認された。上記の手法を用いて、希薄磁性半導体の輸送現象、金属間化合物の電場勾配、鉄/クロム/鉄の長周期磁気構造などの計算を行ない、高精度・高速量子シミュレータとして今後用いることができることを確認した。
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