オーダーN・フルポテンシャルKKRグリーン関数法の開発・応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17064008
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 赤井 久純 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70124873)
• 研究分担者: 小倉 昌子 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30397640) ; 平井 國友 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60156627)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 計算機マテリアルデザイン / 第一原理電子状態計算 / オーダーN法 / フルポテンシャルKKR法 / 量子シミュレーション / 量子デザイン

研究概要

KKRグリーン関数法にもとづくフルポテンシャル・オーダーN法とその計算機コードを開発し、これまで取り扱いが困難であった大規模系の高精度なフルポテンシャル計算および大規模不規則系に対するコヒーレントポテンシャル近似の適用を可能にした。この研究によって100層程度の厚さを持つ薄膜の第一原理フルポテンシャル計算や10000層程度までのマフィンティンポテンシャル模型に対する計算を実施し、大規模系に対する新しい知見を得るとともに、新材料、新デバイスのデザインを行なった。

研究成果

• [雑誌論文] Seebeck coefficient calculated by Kubo-Greenwood formula on the basis of density functional theory (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Oshita, S. Yotsuhashi. H. Adachi, and H. Akai
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 78 ページ: 024708-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] A relativisitc optimized potential method for solids implemented within the multiple scattering KKR method (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ebert, D Koedderitzsch, and H. Akai
  • 雑誌名: J. Phys. C: Condensed Matter 21 ページ: 064208-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo simu- lations of diluted magnetic semiconductors using ab-initio exchange parameters (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Fucht, S.K. Nayak, M. Ogura, H. Akai, and P. Entel
  • 雑誌名: J. Phys. C : Condensed Matter 21 ページ: 064238-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] New type of half-metallic antiferromagnets : Transition metal pnictides (2009)
  • 著者名/発表者名: N H Long, M. Ogura and H. Akai
  • 雑誌名: J. Phys. C : Condensed Matter 21 ページ: 064241-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abinitio simulations of diluted magnetic semiconductors: cobalt-doped zinc oxide (2008)
  • 著者名/発表者名: S. K. Nayak, M. Ogura, A. Hucht, S. Buschmann, H. Akai, and P. Entel
  • 雑誌名: Phys. Stat. Solidi a 205 ページ: 1839-1846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo study of the influence of antiferromagnetic exchange interactions on the phase transitions of ferromagnetic Ni-Mn-X alloys (X =In, Sn, Sb) (2008)
  • 著者名/発表者名: V. D. Buchelnikov, P. Entel, S. V. Taskaev, V. V. Sokolovsky, A. Hucht, M. Ogura, H. Akai, M. E. Gruner, and S.K. Nayak
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 184427-1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulation of Nuclear Spin in interfaces of diluted magnetic semiconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 6 ページ: 7-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of Knigh shifts for 12 B in Pt (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, K. Matusta, S. Kumashiro, M. Fukuda, S. Kosakai, Y. Umemoto, M. Yoshikawa, F. Nishimura, J. Kumasaki, D. Ishikawa, M. Ogura, H. Akai, and T. Minamisono
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 178 ページ: 73-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear Spin Manipulation in interfaces of diluted magnetic semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 176 ページ: 59-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperfine interaction of half-metallic diluted antiferromagnetic semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 176 ページ: 21-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electricfield-driven nuclear spin control using diluted magnetic semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 91 ページ: 253118-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab-initio calculation of electronic structure and magnetic properties of Mn_<1-x>Cr_xTe (2007)
  • 著者名/発表者名: N. H. Long and H. Akai
  • 雑誌名: J. Supercond. Nov. Magn. 20 ページ: 473-378
• [雑誌論文] Ab initio modeling of maetensitic transformations (MT) in magnetic shape memory alloys (2007)
  • 著者名/発表者名: P. Entel, M.E. Gruner, W.A. Adegbo, V.-J, Eklund, A.T. Nayak, H. Akai and M. Acet
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 310 ページ: 2761-2763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calculated transport properties of half-metallic diluted antiferromagnetic semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 雑誌名: Journal of Physics D : Applied Physics 40 ページ: 1238-1241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Firstprinciples KKR-CPA calculation of interaction between concentration fluctuations (2007)
  • 著者名/発表者名: N. H. Long and H. Akai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condens. Matter 19 ページ: 365232-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles calculation of the Curie temperature Slater-Pauling curve (2007)
  • 著者名/発表者名: C. Takahashi, M. Ogura and H. Akai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condens. Matter 19 ページ: 365233-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Properties of 3d Pyrite-type Mixed Crystals Calculated by the Full-Potential KKR-CPA Method (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condens. Matter 19 ページ: 365215-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calculated electronic structures and Neel temperatures of half-metallic diluted antiferromagnetic semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura, C. Takahashi and H. Akai
  • 雑誌名: Journal of Physics: Condens. Matter 19 ページ: 365226-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Half-Metallic Diluted Antiferromagnetic Semiconductors (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura, Y. Hashimoto and H. Akai
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C 3 ページ: 4160-4163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Half-metallic diluted antiferromagnetic semiconductors (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 97 ページ: 06401-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structures of (Zn,TM)O (TM : V, Cr, Mn, Fe, Co, and Ni) in the self-interaction-corrected calculations (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Toyoda, H. Akai, K. Sato, H. Katayama-Yoshida
  • 雑誌名: Physica B 376-377 ページ: 647-650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full-potential Korringa-Kohn-Rostoker method and its application to electric field gradient calculation (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 雑誌名: J. Phys. : Condense. Matter 17 ページ: 5741-5755
  • 査読あり
• [学会発表] Order-N fullpotential KKR method and its application to layered systems (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: SciSSP2009 Workshop
  • 発表場所: Kashiwa, Japan
  • 年月日: 20090216-19
• [学会発表] Computational nano-materials design and its application to spintronics (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: Japan-Germany Joint Workshop 2009 Nanoelectronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090121-23
• [学会発表] Au(111)表面上におけるMn合金の低温走査トンネル分光測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三島良太, 高田正基, Wilson Agerico Dino, 夛田博一, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] KKR-Green関数法による光学伝導度の第一 原理計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎藤涼介, 小倉昌子, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 遮蔽グリーン関数法による伝導率計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田徹哉, 四橋聡史, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 遷移金属合金の結晶磁気異方性の第一原理計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小倉昌子, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] (Y_<1-x>Lu_x)Mn_2(x=0〜0.05)の電子状態と磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩崎将, 深澤太郎, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 永久磁石Sm2Fe17N3への不純物添加効果の第一原理計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 増山綾香, 小倉昌子, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Ni(S_<1-x>Se_x)2_の金属絶縁体転移近傍の電子状態と反強磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 赤井久純, 小倉昌子
  • 学会等名: 日本物理学会第64 回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] First-Principles Calculation of Spin Transport (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: 23rd Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop (Spin Transport in Condensed Matter)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20081028-1128
• [学会発表] First-principles calculation of spin transport (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: 4th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20080929-1001
• [学会発表] Computational materials design (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: FCFP-XVIII and NMS-IV
  • 発表場所: Zhenjiang, China
  • 年月日: 20080915-18
• [学会発表] Charge and spin transports (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: KKR workshop
  • 発表場所: Lucca, Italy
  • 年月日: 20080913-17
• [学会発表] Calculation of spin transport using the KKR Kubo-Greenwood formula (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: KKR workshop, Canterbury
  • 発表場所: England
  • 年月日: 20080704-06
• [学会発表] Design of new type of half-metallic antiferromagnets (2008)
  • 著者名/発表者名: N. H. Long, M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080531-0603
• [学会発表] Charge and spin transports in GMR structures (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080531-0603
• [学会発表] Full potential screened KKR method (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080531-0603
• [学会発表] A relativistic optimized potential method for solids implemented within the multiple scattering KKR method (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ebert, D. Koedderitzsch, and H. Akai
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080531-0603
• [学会発表] An effective approximate method of determining optimized effective potentials for extended systems (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Fukazawa and H. Akai
  • 学会等名: International Conference on Quan- tum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080531-0603
• [学会発表] First principles calculation of GMR and TMR effects of half-metallic systems (2008)
  • 著者名/発表者名: N.H. Long, M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080531-0603
• [学会発表] Monte Calro simulations of diluted magnetic semiconductors using ab initio excahnge parameters (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Hucht, S.K. Nayak, M. Ogura, H. Akai and P. Entel
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080531-0603
• [学会発表] Theory of electronic structure and hyperfine interactions (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: Sakura-Workshop
  • 発表場所: Riken, Wakoh, Japan
  • 年月日: 20080331-03
• [学会発表] Manipulation of Nuclear Spins in Interfaces of Diluted Magnetic Semiconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: Sakura- Workshop
  • 発表場所: Riken, Wakoh, Japan
  • 年月日: 20080331-03
• [学会発表] Electric-fielddriven nuclear spin control using diluted magnetic semiconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: 次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20080304-05
• [学会発表] Screened KKR calculation for slabs of micron-order thickness (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: 次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発 第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20080304-05
• [学会発表] YMn_2及びY_<0.96>Lu_<0.04>Mn_2の共鳴X線発光分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山岡人志, 辻井直人, 赤井久純, Ignace Jarrige, 高橋慶紀, 大橋浩史, 野本大介, 半田克己, 井出純子, 熱田英紀, 栃尾達紀, 伊藤嘉, 吉川英樹
  • 学会等名: 日本物理学会秋の分科会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] オーダーNグリーン関数法と半導体へテロ界面を用いた核スピン操作 (2008)
  • 著者名/発表者名: 赤井久純, 小倉昌子
  • 学会等名: ナノ統合「次世代ナノ磁性」研究会
  • 発表場所: 神戸市ホテルプラザ北野
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] パイライト型遷移金属カルコゲナイドの電子状態と磁性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田みゆき, 小倉昌子, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] A new type of half-metallic antiferromagnets (2008)
  • 著者名/発表者名: N. H. Long, M. Ogura, and H. Akai
  • 学会等名: 日本物理学会63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] スピン流を含む伝導率の第一原理計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小倉昌子、赤井久純、Peter Entel
  • 学会等名: 日本物理学会63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] 最適化有効ポテンシャル法を用いた第一原理電子状態計算手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深沢太郎、赤井久純,
  • 学会等名: 日本物理学会63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] スピン輸送の第一原理計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 赤井久純, 小倉昌子
  • 学会等名: 特定領域「量子デザイン」研究会
  • 発表場所: 国際高等研究所
  • 年月日: 2008-03-18
• [学会発表] Manipulation of Nuclear Spins in Interfaces of Diluted Magnetic Semicon- doctors (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: Osaka University
  • 年月日: 20070926-28
• [学会発表] Hyperfine Interactions of Half-Metallic Diluted Antiferromagnetic Semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: Hyperfine Interactions of Half-Metallic Diluted Antiferromagnetic Semiconductors,
  • 発表場所: Iguazu Falls, Brazil
  • 年月日: 20070805-10
• [学会発表] Manipulation of Nuclear Spins in Interfaces of Diluted Magnetic Semicondoctors (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and H. Akai
  • 学会等名: XIV International Conference on Hyperfine Interactions & XVIII International Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions
  • 発表場所: Iguazu Falls, Brazil
  • 年月日: 20070805-10
• [学会発表] Exact Exchange Method Applied to Diluted Magnetic Semicon- ductors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai
  • 学会等名: International Symposium on Foundations and Applications of the Density Functional Theory
  • 発表場所: ISSP, Tokyo
  • 年月日: 20070801-03
• [学会発表] オーダーN・KKR法による多層膜のシミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 赤井久純
  • 学会等名: ミニワークショップ「大規模・高精度電子状態計算手法に関する研究会」
  • 発表場所: 物質・材料研究機構並木共同研究棟4階大ゼミナール室
  • 年月日: 20070724-25
• [学会発表] フルポテンシャルKKR法の開発の現状 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小倉昌子
  • 学会等名: 大規模・高精度電子状態計算手法に関する研究会
  • 発表場所: 物質・材料研究機構並木共同研究棟4階大ゼミナール室
  • 年月日: 20070724-25
• [学会発表] Green's function method and its application to first-principles calculation of electric transport phenomena (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai
  • 学会等名: International Workshop on Foundations and Applications of the Density Functional Theory
  • 発表場所: ISSP, Tokyo
  • 年月日: 20070719-0810
• [学会発表] ハーフメタリック反強磁性半導体系の輸送現象 (2007)
  • 著者名/発表者名: 赤井久純, 小倉昌子
  • 学会等名: ナノ情報機能・材料 成果報告会
  • 発表場所: 東京大学小柴ホール
  • 年月日: 20070713-14
• [学会発表] Transport properties of half-metallic antiferromagnetic semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: International conference on Nanospintronic Design and Realization 2007
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20070521-25
• [学会発表] First principles calculation of the magnetic and transport properties of La_<1-x>Ca_xMnO_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura
  • 学会等名: International conference on Nanospintronic Design and Realization 2007
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20070521-25
• [学会発表] Green's function method in electronic structure calculation (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai
  • 学会等名: Spring Course Semiconducting Nanoparticles: Synthesis and Structure
  • 発表場所: Duisburg, Germany
  • 年月日: 20070509-11
• [学会発表] Half-metallic antiferromagnetic diluted semiconductors and their transport properties (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and M. Ogura
  • 学会等名: Third International Workshop on DFT applied to metals and alloys
  • 発表場所: Oran, Algeria
  • 年月日: 20070502-04
• [学会発表] パイライト型化合物の第一原理計算 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小倉昌子, 岡田みゆき, 赤井久純
  • 学会等名: 日本物理学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 反強磁性ドメイン境界と電子輸送 (2007)
  • 著者名/発表者名: 赤井久純, 小倉昌子, 永田徹哉, 斎藤涼介
  • 学会等名: 日本物理学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] Development of Quantum Simulators
  • 著者名/発表者名: H. Akai
  • 学会等名: 1st Asia CMD Workshop and DLSU-OU Workshop
  • 発表場所: Manila, Philippine
  • 年月日: 00000901-05
• [学会発表] Development of quantum simulators
  • 著者名/発表者名: H. Akai
  • 学会等名: Asia CMD Workshop
  • 発表場所: Indonesia
  • 年月日: 00000806-08
• [図書] Journal of Physics: Condensed Matter Special Issue: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008 (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Akai and S. Tsuneyuki (Edis.)
  • 出版者: IOP Publishing
• [図書] Journal of Physics : Condensed Matter Special Issue: International Conference on Quantum Simulators and Design 2006 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Oguchi and H. Akai (Edis.)
  • 出版者: IOP Publishing
• [備考] ホームページ
  • URL: http://ann.phys.sci.osaka-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://ann.phys.sci.osaka-u.ac.jp/~tokutei/
• [産業財産権] 磁気抵抗効果膜及びこれを具えた磁気抵抗効果素子、並びに磁気デバイス (2008)
  • 発明者名: 赤井久純、小倉昌子、N. H. Long
  • 産業財産権番号: 特願2008-073917
  • 出願年月日: 2008-09-18
• [産業財産権] ハーフメタリック反強磁性体の調整方法 (2008)
  • 発明者名: 赤井久純、小倉昌子、N. H. Long
  • 産業財産権番号: 特願2008-073917
  • 出願年月日: 2008-03-21
• [産業財産権] 反強磁性ハーフメタリック半導体 (2006)
  • 発明者名: 赤井久純、小倉昌子、他
  • 産業財産権番号: 特願2006-219951
  • 出願年月日: 2006-08-11