量子埋め込みと電子相関理論を統合した固体バルク・表面の高精度計算手法の開発

2022 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 22H00316
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 天能 精一郎 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (00270471)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31

研究の概要

強い電子相関を持つ第一遷移金属を含む系に対して高い精度の電子状態計算を実現するため、完全結合クラスター展開を基軸にF12理論・量子埋め込みを統合した高精度電子相関計算を実現して、正確なスピン状態と固体のバンド構造の計算手法をボトムアップに構築する。これによって高精度電子相関計算によって固体のバルク・表面が取扱えられるようにし、半導体光触媒等における物理現象の理解を可能にする。

学術的意義、期待される成果

固体の電子状態計算に対し、現在一般的に用いられている密度汎関数法によるものより遙かに高精度な計算を可能とする高精度電子相関計算を実現しようとする本研究は、電子状態理論計算の可能性を広げうる。強い電子相関を持つ系に対して高精度での理論計算が実現することによって、これまでは定量的な理解が困難であった半導体光触媒の反応機構や合理的なデバイス設計が可能になると期待できる。