研究実績の概要 |
密度汎関数理論を超えて、多体摂動論のGreen関数法に基づくone-shot GW近似に基づいて、TiO2やZnOのTOMBOによるバンド計算を行った。ルチル型、アナターゼ型のTiO2のバンドギャップはプラズモン・ポール・モデルを用いると実験値を過大評価するが、ω積分を行うことで、実験と良い一致を得た(Phys. Rev. B誌に1報掲載、1報掲載予定)。一方、閃亜鉛鉱型およびウルツ鉱型のZnOでは既存の理論値と良く一致する結果を得た。 孤立系に対しては、Na, Na3, B2, C2H2などの光電子スペクトルおよび光吸収スペクトル計算を行った。one-shot GW近似に基づく計算を行った後にBethe-Salpeter方程式を解くと、光電子スペクトルは実験値と良く一致するものの、光吸収スペクトルのピーク位置は実験値を大幅に(2~4eV)過小評価する。この問題を解決するために、線形化された自己無道着LGW法およびLGWΓ法でこれらの物質を扱い、実験値に大変良く一致する結果を得ることに成功した。 TOMBOを用いたダイナミクス計算として、一酸化炭素と4個の水素分子からのメタノール生成反応の第一原理分子動力学シミュレーションを行い、J. Chem. Phys. 誌に論文掲載された。また、鉄分子と水、酸素分子からの水酸化鉄(Ⅱ)、さらに水酸化鉄(Ⅲ)生成反応などに関する第一原理分子動力学シミュレーションも行った。 さらに平面波PAW法や数値局在基底を用いて、1次元ピーナッツ型フラーレンポリマーやキャップ付きカーボンナノチューブの電子状態を調べるとともに、MnO2結晶のバンド計算を行い、論文発表した。 TOMBOの普及活動としては、11月3日にACCMS-VO10 (東北大学さくらホール)でTOMBO Ver.2 Tutorialを開催し、LDA部分のソースコードの一般公開を行った。
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