計算関理学ー物性研究における新展開ーA01 第1原理からの物性予測

本研究班の本年度の主要な実績としては、CarーParrinello的な第一原理分子動力学法の開発と応用、局所密度汎関数法の新しい発展、表面・界面・クラスタ-・磁性・超高圧系などへの局所密度汎関数法の応用があげられる。まず第一原理分子動力学法の開発と応用については、標準的なノルム保存型のBHS擬ポテンシアルによるプログラム開発が完了するとともに、分離型ノルム保存擬ポテンシアルであるKB擬ポテンシアル、Vanderbildtソフト分離型ノルム保存擬ポテンシアルなどの開発がかなり進んだ(塚田)。この第一原理分子動力学法を応用して、表面の吸着構造、および半導体中の不純物反応などの重要な問題について数値計算がなされた。前者ではSi(100)表面上のアルカリ吸着の電子状態と吸着構造(寺倉)及び、Si(100)表面上の炭素の吸着構造(塚田)について興味ある結果が得られた。後者では多重電荷状態、負の電子相関、触媒効果による不純物化学反応および拡散機構について、新しい知見が遠られた(吉田)。またより現実的な簡単化された方法として、電荷密度を変分するLDFーLCAC法が提案され、金属クラスタ-系に適用された(里子)。局所密度汎関数法の新しい問題への応用として、走査トンネル顕微鏡像の第一原理計算によるシミュレ-ション法が開発され、Si表面上の銀の吸着系に適用された(塚田)。またSi表面上のIII族あるいはV族原子吸着系についても、重要な結論が得られた(永吉)。さらに異結晶系超格子の電子状態(中山)、金属シリサイド・シリコン界面の電子状態(浅野)など応用的に興味ある界面系について、局所密度汎関数法による解明が進んだ。磁性系については、3d/4f強磁性体の電子状態の研究が進み、X線磁気二色性について興味ある結果が得られ(城)また合金の磁気的不規則状態についての研究が進んだ(赤井)。

本研究班の本年度の主要な実績としては、CarーParrinello的な第一原理分子動力学法の開発と応用、局所密度汎関数法の新しい発展、表面・界面・クラスタ-・磁性・超高圧系などへの局所密度汎関数法の応用があげられる。まず第一原理分子動力学法の開発と応用については、標準的なノルム保存型のBHS擬ポテンシアルによるプログラム開発が完了するとともに、分離型ノルム保存擬ポテンシアルであるKB擬ポテンシアル、Vanderbildtソフト分離型ノルム保存擬ポテンシアルなどの開発がかなり進んだ(塚田)。この第一原理分子動力学法を応用して、表面の吸着構造、および半導体中の不純物反応などの重要な問題について数値計算がなされた。前者ではSi(100)表面上のアルカリ吸着の電子状態と吸着構造(寺倉)及び、Si(100)表面上の炭素の吸着構造(塚田)について興味ある結果が得られた。後者では多重電荷状態、負の電子相関、触媒効果による不純物化学反応および拡散機構について、新しい知見が遠られた(吉田)。またより現実的な簡単化された方法として、電荷密度を変分するLDFーLCAC法が提案され、金属クラスタ-系に適用された(里子)。局所密度汎関数法の新しい問題への応用として、走査トンネル顕微鏡像の第一原理計算によるシミュレ-ション法が開発され、Si表面上の銀の吸着系に適用された(塚田)。またSi表面上のIII族あるいはV族原子吸着系についても、重要な結論が得られた(永吉)。さらに異結晶系超格子の電子状態(中山)、金属シリサイド・シリコン界面の電子状態(浅野)など応用的に興味ある界面系について、局所密度汎関数法による解明が進んだ。磁性系については、3d/4f強磁性体の電子状態の研究が進み、X線磁気二色性について興味ある結果が得られ(城)また合金の磁気的不規則状態についての研究が進んだ(赤井)。