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2021 年度 実績報告書

相対論効果のための密度汎関数理論

研究課題

研究課題/領域番号 19J20543
研究機関東京大学

研究代表者

内藤 智也  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワード密度汎関数理論 / 相対論効果 / 汎関数くりこみ群 / 超重元素電子状態 / アイソスピン対称性
研究実績の概要

昨年度の研究において, 球対称性を仮定した原子の計算に関する正当性を確認した. 当該論文は, 改訂を経て本年度出版された. この結果に基づき, 本来の研究目的である「元素周期表の予言」を達成するため, 原子の計算コードを開発した. 既存の原子の計算コードでは, 原子核が作るポテンシャルは, 原子核が点電荷であると仮定して構築されているが, 本研究での目的である超重元素の電子状態では, 原子核が有限の電荷密度分布を保つ効果や, クーロン場により生じる真空偏極が無視できない. そのため, これらの効果を考慮した原子の電子状態計算コードを開発した. ミュオン原子や原子核のミュオン捕獲に関する研究者との共同研究も開始しているため, 当該コードでは, ミュオン等の計算も可能となるように開発してある. 当該コードの開発は完了し, 現在, 実際に元素周期表の予言に向けた電子状態の計算を行っているところである.
また, 関連研究である, 汎関数くりこみ群を用いたエネルギー密度汎関数の構築研究では, 本年はスピン依存性を導入した. 相関エネルギーのスピン依存性は, 今まで詳しくは知られておらず, 主に交換エネルギーのスピン依存性をそのまま適用して計算が行われていた. 本研究により, 相関エネルギーのスピン依存性より詳しく理解できたため, この結果を用いて原子や分子, 固体の密度汎関数計算を行っていく予定である.
また, 一昨年度までの研究で検討を重ねていた, 物性物理における密度汎関数理論の知見の原子核物理への応用については, 一昨年度までの段階で, 原子核密度汎関数計算におけるクーロン力の精度向上が完了したため, その結果を用いて, 核力に由来するアイソスピン対称性の破れの原子核構造への寄与についての検討を行い, その結果によって得られた知見により, 核力の荷電非対称項の強度の第一原理的な決定手法も提案した.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] ミラノ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ミラノ大学
  • [国際共同研究] ザグレブ大学(クロアチア)

    • 国名
      クロアチア
    • 外国機関名
      ザグレブ大学
  • [国際共同研究] 蘭州大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      蘭州大学
  • [雑誌論文] Construction of energy density functional for arbitrary spin polarization using functional renormalization group2022

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yokota and Tomoya Naito.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 105 ページ: 035105

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.105.035105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Persistence of cluster structure in the ground state of 11B2022

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Itagaki, Tomoya Naito, and Yuichi Hirata.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 105 ページ: 024304

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.105.024304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward ab initio charge symmetry breaking in nuclear energy density functionals2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Naito, Gianluca Colo, Haozhao Liang, Xavier Roca-Maza, and Hiroyuki Sagawa.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 105 ページ: L021304

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.105.L021304

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Consistent description for cluster dynamics and single-particle correlation2021

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Itagaki and Tomoya Naito.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 ページ: 044303

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.044303

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear energy density functionals from empirical ground-state densities2021

    • 著者名/発表者名
      Giacomo Accorto, Tomoya Naito, Haozhao Liang, Tamara Niksic, and Dario Vretenar.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 ページ: 044304

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.044304

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploring effects of tensor force and its strength via neutron drops *2021

    • 著者名/発表者名
      Zhiheng Wang, Tomoya Naito, Haozhao Liang, and Wen Hui Long.
    • 雑誌名

      Chinese Physics C

      巻: 45 ページ: 064103~064103

    • DOI

      10.1088/1674-1137/abf036

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tensor-force effects on shell-structure evolution in N=82 isotones and Z=50 isotopes in the relativistic Hartree-Fock theory2021

    • 著者名/発表者名
      Zhiheng Wang, Tomoya Naito, and Haozhao Liang.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 ページ: 064326

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.064326

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Second and fourth moments of the charge density and neutron-skin thickness of atomic nuclei2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Naito, Gianluca Colo, Haozhao Liang, and Xavier Roca-Maza.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 104 ページ: 024316

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.104.024316

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On deformability of atoms---comparative study between atoms and atomic nuclei2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Naito, Shimpei Endo, Kouichi Hagino, and Yusuke Tanimura.
    • 雑誌名

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      巻: 54 ページ: 165201~165201

    • DOI

      10.1088/1361-6455/ac170c

    • 査読あり
  • [学会発表] ミュオン波動関数計算コードの開発2022

    • 著者名/発表者名
      内藤智也.
    • 学会等名
      RCNP 研究会 「ミューオンX線γ線分光---非破壊分析, 化学, 原子核物理への新展開・ミューオン原子核捕獲反応による原子核関連研究の可能性」
    • 招待講演
  • [学会発表] Isospin symmetry breaking in ground-state properties2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Naito.
    • 学会等名
      85th DFT meeting
  • [学会発表] 11B のクラスター構造とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      板垣直之, 内藤智也, 平田雄一.
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [学会発表] 原子核構造で探る中性子星2021

    • 著者名/発表者名
      内藤智也.
    • 学会等名
      ~中性子星の観測と理論~研究活性化ワークショップ 2021
    • 招待講演
  • [学会発表] Ab initio エネルギー密度汎関数に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      内藤智也.
    • 学会等名
      酒見グループセミナー
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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