Theoretical study and material design of high performance thermoelectric materials arising from ferromagnetic spin fluctuations

点击翻译按钮获取中文摘要

今年度は、コーディング済みの乱雑位相近似（RPA）や揺らぎ交換（FLEX）近似の強相関ソルバーの計算結果からゼーベック係数などの熱電性能を計算するルーチンの開発を主に行なった。上記の強相関ソルバーでは温度グリーン関数が中心的な計算量となるが、電気伝導率やゼーベック係数を評価するためには解析接続を行い遅延グリーン関数を計算する必要がある。ここで、数値的な解析接続はパデ近似を用いている。更に、前年度に最局在ワニエ関数を用いて代表的な熱電物質の一つであるホイスラー化合物Fe$_2$VAlの有効模型の構築（ワニエ化）を行なったが、関連するFeAlやFe$_3$X (X = Al, Ga)のワニエ化も同様に行った。これらの物質においても、フェルミレベル付近ではFeのd軌道、Vのd軌道、そしてAl (Ga)のsp3軌道が非常に強くエンタングルし、低エネルギー模型において重要な役割を示すことが明らかになった。一方で、これら物質の有効模型は低エネルギー模型においても軌道自由度が大きく、計算コストの増大が無視できなくなった。すなわち、Fe$_2$VAlでは19（=5*2+5+4）軌道、FeAlは9（=5+4）軌道、Fe$_3$Alでは19（= 5*3+4）軌道の有効模型の解析が必要となる。以上の理由から、ブリルアンゾーンの対称性などを用いた計算メモリの低減と並列化計算を用いた計算の加速を行なった。また、今後の一般化のためと汎用性が高まるように強相関ソルバーのコーディングを行なっている。