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波動関数理論に基づく高精度な第一原理計算手法の開発とそれによる強相関電子系の研究

基于波函数理论的高精度第一性原理计算方法的开发及强相关电子系统的研究

基本信息

批准号：
11J08609
负责人：
越智正之
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

今日、第一原理計算に基づく物質科学は、固体物性の微視的理解、またそれに基づく材料設計など、幅広い目的で利用されている。しかし、従来手法では精度の面から取り扱いが困難な系が存在することも広く知られており、本研究課題はその問題を解決するため、「トランスコリレイティッド(TC)法」の理論開発を目的としている。平成25年度は以下の成果が得られた。(1)ジャストロウ因子の最適化手法の幅広い適用 : 平成24年度までに開発してきたジャストロウ因子の最適化手法を、より広い範囲、具体的には水素化リチウムのようなイオン結合性の結晶も含めて適用した。そうした結晶の格子定数も改善されることを確かめ、これらの成果を論文として投稿し、受理された。(2)固体の光吸収スペクトルの高精度な第一原理計算手法の適用 : こちらも平成24年度までに開発してきた手法をより広い範囲に適用した。具体的には、バンドギャップの小さいヒ化ガリウムにも適用し、その光吸収スペクトルの精度が従来の波動関数理論に基づく第一原理計算と比べてよく改善されることを確かめた。(3)MP摂動論とTC法を組み合わせたバンド計算 : 上述(1)のジャストロウ因子最適化によりTC法のバンド計算の精度は向上したが、まだ必ずしも十分ではなく、その精度の重要性は(2)のスペクトル計算にも深く関わることも確かめられた。そこでMP摂動論とTC法を組み合わせ、より高精度なバンド計算を試みた。その結果、MP摂動論の二次の範囲ではTC法のバンド構造は多くの場合あまり変わらないことがわかり、さらなるジャストロウ因子の改善が重要であることを突き止めた。以上、(1)～(3)までの成果は、波動関数理論の固体への適用可能性を従来よりも大幅に広めたものであり、今後の高精度計算の実現に向けた方法論開発において重要な知見を与えるものである。

Today, first-principles computing is based on material science, Weishi app understanding of solid physical properties, and also based on material design, which can be used for a wide range of purposes. The theoretical development of the "TC method" is aimed at solving the problem of precision and accuracy. The following achievements have been made in Heisei 25 years. (1)The optimization method of the factor is applicable to the development of the 24-year period. The optimization method of the factor is applicable to the specific crystallization of the water element. The number of crystal lattice is fixed, and the results are accepted. (2)Application of the first principle calculation method for high accuracy of solid optical absorption: the development of the method in 24 years The accuracy of the absorption spectrum is based on the first principle calculation and the ratio of the absorption spectrum to the absorption spectrum. (3)MP"Dynamic theory" and "TC method" are combined to calculate: the above (1) and "TC factor optimization" and "TC method" are calculated with high accuracy and high precision.(2) and "TC method" are calculated with high accuracy and high precision. "MP" motion theory and TC method are combined, and high-precision calculations are attempted. The results, MP "dynamics and quadratic model of the TC method are very important in many cases. The results of the above,(1)~(3), and the applicability of the theory of ratio-dependent numbers to solid state applications, are important for the development of methodologies for high-precision calculations in the future.