|
一般化されたKoopmansの定理を活用する事により、一粒子準位の満たすべき厳密な条件を用いてハイブリッド密度汎関数における混合パラメーターを第一原理的に決定した。その結果、歪んだ岩塩構造を取るタイプII反強磁性状態のNiOでは、電荷移動型絶縁体の電子状態を再現し、各軌道キャラクターのエネルギー位置も実験と矛盾しない結果が得られた。しかしながら、Mott-Hubbard絶縁体であるFeOに対してはdバンドの各状態それぞれに対して、大きく異なる混合パラメーターが得られた。また、これらの物質群に対する混合パラメーターはより大きな局在性のため、窒素化合物中の遷移金属不純物に対するものより大きい事が分かった。本研究における混合パラメーターの最適化法はDFT+U法のUの値の最適化にも用いる事ができる事を指摘した。一方で、既存の理論も含めた様々な手法による磁性金属の第一原理計算を実行し、磁性金属材料の電子状態の理解も深化させた。具体的には、原子サイト毎に磁気異方性の寄与を分解する手法を開発し、Y2Fe14Bなどのバルク磁性体に適用する事によりその有効性を確認した。さらにY2Fe14Bにおける磁気異方性の歪みによる制御可能性を見出し、その磁気異方性変調のメカニズムを明らかにした。磁性材料微細構造組織界面に対しても本手法を適用し、界面等における局所的な磁気異方性の効果を定量的に評価した。本研究により開発された磁気異方性解析手法は簡便かつ適用範囲が広く今後の応用が期待される。
|
