| 研究課題/領域番号 |
17064016
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
前園 涼 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算材料科学研究センター, 研究員 (40354146)
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| 研究分担者 |
佐々木 泰造 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算材料科学研究センター, アソシエイトディレクター (60343852)
新井 正男 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算材料科学研究センター, 主任研究員 (40222723)
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| キーワード | 電子状態 / 密度汎関数法 / 量子モンテカルロ法 / 固体物理 / 計算科学 |
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| 研究概要 |
本年度の主要な研究業績としては、ダイアモンド固体における第一原理量子モンテカルロ計算、特に量子拡散モンテカルロ計算の安定な計算遂行を実現したことである。究極的な精密汎用法としての量子拡散モンテカルロ法は、その着想自体は至って明快であるが、数値的に安定な収束計算を実現するのは大変困難である。具体的には擬ポテンシャルや基底関数系といった個々の部材に従来計算よりも細心の注意を払う必要がある。これは多次元空間中の局所エネルギーを直接サンプリングするという技法に依っているからである。局所エネルギーは厳密解に対しては空間一様ではあるものの、これは多電子間の会合や核への接近に伴うクーロン相互作用の発散を波動関数のカスプで補償する「発散の、発散による打ち消し」による有限値であるため、数値的に此を実現するには細心の注意を要するのである。
本年度は第一原理量子モンテカルロ法の研究コミュニティで新たに開発が進んでいる量子モンテカルロ用途に数値的安定性のよい擬ポテンシャルを採用し、また基底関数系にも最近実装がなされた局所スプライン基底を採用することでダイアモンド固体の基底エネルギーを効率よく計算し格子定数への滑らかな依存性を再現することで各種弾性特性を精度良く算定することに成功した。また今年度は設備面として24cpu並列相当の新型デュアルコア・デュアルCPU型の並列クラスタ計算機の導入に集中的に予算を投下し、2月より旧来機への代替に向け稼働を開始している。
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