First-principles calculations of finite temperature transport properties

有限温度传输特性的第一性原理计算

• 批准号: 22K14285
• 负责人: 新屋 ひかり
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14285/
• 关键词: 第一原理計算; スピントロニクス; KKR-CPA法; 線形応答理論; KKR-CPA

スピントロニクス材料に対して計算機マテリアルデザインを行う際には、デバイス動作温度における電気抵抗率や磁気抵抗 (MR) 比、トンネル磁気抵抗 (TMR) 比といった電気伝導特性の定量的な評価が必要である。しかし、第一原理計算は励起に関する現象である温度効果や伝導特性の取り扱いは不得手である。有限温度における電気伝導特性が第一原理的に正確に評価できるようになれば、材料開発速度が飛躍的に向上すると期待される。そこで本研究では従来の計算機マテリアルズデザインの限界を超えるため、第一原理計算コードである「AkaiKKR (http://kkr.issp.u-tokyo.ac.jp)」の開発を行った。まず、ベースとなる第一原理計算手法であるKorringa－Kohn－Rostoker (KKR) グリーン関数法にコヒーレントポテンシャル近似 (CPA) を組み合わせて、電子－フォノン散乱や電子－マグノン散乱による温度効果を取り入れた。さらに、線形応答理論を用いて励起状態である伝導現象を記述し、定量的な評価を行った。この計算手法は既にいくつかの金属系で成功を収めているが、今回計算対象の幅を広げるために磁性半導体系にも適用し、実験値との比較を行うことで計算手法とプログラムの正当性を調べた。さらに、ミクロスコピックな観点から輸送現象のメカニズムの解明・議論も行った。また、現実のデバイス構造に近い異種界面を含むヘテロ接合や多層膜構造においても安定した計算が行えるようにプログラムの開発・改良を行った。

It is necessary to quantitatively evaluate the electrical conductivity characteristics of materials and materials, and magnetic resistance (MR) ratio and magnetic resistance (TMR) ratio during operation of computer. First principles calculation of excitation related phenomena The electrical conductivity at finite temperature is expected to improve with the correct evaluation of the first principle. This study is based on the development of AkaiKKR (http://www.example.com), a first-principle computer with a boundary between AkaiKKR (kkr.issp.u-tokyo.ac.jp). First principles calculation method: Korringa-Kohn-Rostoker (KKR), correlation method, CPA, electron scattering, electron scattering, temperature effect, etc. The theory of linear response is used to describe and quantify the state of conduction. This calculation method is successful in both metal and magnetic semiconductor systems, and the calculation method is correct in comparison with magnetic semiconductor systems.さらに、ミクロスコピックな観点から输运现象のメカニズムの解明·议论も行った。The development and improvement of multi-layer film structure and multi-layer film structure

项目成果

第一原理計算に基づくスピントロニクス材料の理論研究

基于第一性原理计算的自旋电子材料理论研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 新屋 ひかり;高 成柱;福島 鉄也;真砂 啓;佐藤 和則;赤井 久純;吉田 博;白井 正文
• 通讯作者: 白井 正文

High-throughput screening for room temperature ferromagnetic semiconductors

室温铁磁半导体的高通量筛选

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Shinya;T. Kubota;Y. Tanaka;and M. Shirai
• 通讯作者: and M. Shirai

The role of electron-phonon scattering on thermoelectric properties of intermetallic compounds XSi (X = Co, Rh)

• DOI: 10.35848/1347-4065/acb97a
• 发表时间: 2023-02-01
• 期刊: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 1.5
• 作者: Nam，Ho Ngoc;Suzuki，Katsuhiro;Sato，Kazunori
• 通讯作者: Sato，Kazunori

FePd(001)/グラフェン磁気トンネル接合における磁気抵抗率の第一原理伝導計算

FePd(001)/石墨烯磁隧道结磁阻的第一性原理传导计算

• 发表时间: 2022
• 作者: 植本 光治;安達 隼人;新屋 ひかり;永沼 博;小野 倫也
• 通讯作者: 小野 倫也

第一原理計算によるねじれたL10-FePd/グラフェン界面におけるXASおよびXMCDスペクトルの解釈

通过第一性原理计算解释扭曲 L10-FePd/石墨烯界面的 XAS 和 XMCD 光谱

• 发表时间: 2022
• 作者: 永沼 博;植本 光治;安達 隼人;新屋 ひかり;望月 出海;平田 秋彦;Bruno Dlubak;小野 倫也;Pierre Seneor;雨宮 健太
• 通讯作者: 雨宮 健太