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2023 年度 研究成果報告書

光による電子構造制御の第一原理計算

研究課題

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研究課題/領域番号 20K14382
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
研究機関筑波大学

研究代表者

佐藤 駿丞  筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (90855462)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード超高速現象
研究成果の概要

本研究では、光による電子状態の自在な制御を実現するため、時間依存密度汎関数理論に基づく第一原理電子計算や、量子マスター方程式に基づく量子ダイナミクス計算を用いて、光が物質中に駆動する電子の非平衡・非線形ダイナミクスを解析した。その結果、高強度の光の下で、物質の光学特性や輸送特性が超高速に変化すること、またこれらの物性変化の背後にある電子状態の変化やその占有数効果などの微視的な物理過程を明らかにした。

自由記述の分野

光物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、光による電子状態の制御を目指し、時間依存密度汎関数理論と量子ダイナミクス計算を用いて電子の非平衡・非線形ダイナミクスを解析した。学術的意義として、超高速ダイナミクスや微視的物理過程の解明に貢献し、理論物理学と材料科学の進展に寄与する。社会的意義としては、次世代デバイスやエネルギー変換技術、新材料の開発における革新を促進する。これにより、再生可能エネルギーの利用拡大や高性能デバイスの実現が期待される。

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公開日: 2025-01-30  

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