スピン依存ファン・デル・ワールス密度汎関数の開発・応用と電子相関

自旋相关范德华密度泛函和电子关联的发展与应用

• 批准号: 15J04610
• 负责人: 小幡 正雄
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04610/
• 关键词: ファン・デル・ワールス力; 密度汎関数理論; 反強磁性相互作用; 交換相関エネルギー汎関数; 密度汎関数法; 酸素

ファン・デル・ワースル(vdW)力と磁気的相互作用が共存する系を第一原理的に解析する手法として、スピン依存ファン・デル・ワールス密度汎関数の開発・改良を行ってきた。vdW-DFを用いて磁性系を扱う手法としてvdW-DF-SGC法を提案してきた。磁性系でのvdW-DFに補正される項として、スピン依存勾配補正(SGC)を以前より提案していたが、SGCは酸素分子系のような反強磁性結合が系の安定性に大きく寄与している系において、その引力を弱める方向に働くことがこれまでの研究で判明していた。この点に関して、より詳細な解析を行うため、磁性体Ni(111)表面へのグラフェンの吸着についてvdW-DF-SGC法を用いた調査を行い、SGCの効果は特に反強磁性物質において重要である点が確認された。この点は、他のスピン系vdW-DF法svdW-DFを用いた理論計算によっても明らかにすることができた。更に、vdW-DF-SGC法とsvdW-DF法の関係についても、これまでの計算を通して、明確化することに成功している。本手法はvdW力や磁性起因の弱い相互作用の評価に着目しており、原子間距離が比較的大きくなるような構造にも興味が持たれる。自発的に原子・結晶構造に変位をもつ強誘電体と磁性体との界面において、分極方向を変える程度の外部電場の印加を行うことで原子の大きな変位が起こり、結果として界面間の原子間距離が比較的大きくなる可能性がある。モデル化されたPtCo/ZnO 界面の理論的解析を行い、強誘電体と磁性体の界面において、非常に原子間距離の離れた界面構造が表われることが示唆された。この理論計算は、GGA計算を用いており、実際にvdW力の影響についても今後調査していく必要がある。

フ ァ ン · デ ル · ワ ー ス ル (vdW) the interaction of magnetic force と 気 が coexistence す る を first principle of analytical す に る gimmick と し て, ス ピ ン dependent フ ァ ン · デ ル · ワ ー ル ス density masato number の open 発 line, improved を っ て き た. VdW - DF を with い て magnetic department を Cha う gimmick と し て vdW - DF - SGC method proposed を し て き た. Magnetic system で の vdW - DF に corrected さ れ る item と し て, ス ピ ン dependent hook with corrections before (SGC) を よ り proposal し て い た が, SGC は acid molecule is の よ う な the strong magnetic combined が is の stability に big き く send し て い る department に お い て, そ の を weak gravity め る direction に 働 く こ と が こ れ ま で の research で.at し て い た . こ の point に masato し て, よ り detailed analytical line を う な た め, magnetic Ni (111) surface へ の グ ラ フ ェ ン の sorption に つ い て vdW - DF - を SGC method with い た survey line を い, SGC の unseen fruit は に especially the strong magnetic material に お い て important で あ る point が confirm さ れ た. こ の は, he の ス ピ ン vdW - DF method svdW - DF を with い た theoretical calculation に よ っ て も Ming ら か に す る こ と が で き た. More に, vdW - DF - SGC method と svdW - DF method の masato is に つ い て も, こ れ ま で の computing を tong し て, explicit す る こ と に successful し て い る. This technique は vdW forces cause の weak い や magnetic interaction の review 価 に with mesh し て お り big, the distance between the atoms が き く な る よ う な tectonic に も tumblers が hold た れ る. Since に 発 に atoms, crystallization structure - a を も つ strong electric lure body と magnetic body と の interface に お い て, polarization direction を - え る degree の external electric field line の Inca を う こ と で atomic の big き な - a が up こ り, results と し て の interatomic distance between interface が compare big き く な る possibility が あ る. モ デ ル change さ れ た PtCo/ZnO line interface の theory analytical を い, strong electric lure と magnetic の interface に お い て, very に の interatomic distance from れ た interface structure が table わ れ る こ と が in stopping さ れ た. The theoretical calculation of <s:1>, the GGA calculation of を, the influence of てお てお てお and the actual にvdW force <s:1> on に, て and て will be necessary for future investigation of て て and く がある.

项目成果

Investigation of spin dependent van der Waals density functional approach

自旋相关范德华密度泛函方法的研究

• 发表时间: 2017
• 作者: Kazuyuki Matsubayashi;Junichiro Suzuki;Jinguang Cheng;Masaki Tsujimoto;Akito Sakai;Satoru Nakatsuji;Kentaro Kitagawa;Yoshiya Uwatoko;Masao Obata
• 通讯作者: Masao Obata

ファン・デル・ワールス密度汎関数法を用いた固体酸素の圧力依存性

使用范德华密度泛函理论研究固体氧的压力依赖性

• 发表时间: 2015
• 作者: 小幡正雄;濱田幾太郎;小田竜樹
• 通讯作者: 小田竜樹

First principles study on solid oxygen using van der Waals density functional

使用范德华密度泛函研究固体氧的第一性原理

• DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.100
• 发表时间: 2015
• 期刊: Physics Procedia
• 作者: Masao Obata;Ikutaro Hamada;Tatsuki Oda
• 通讯作者: Tatsuki Oda

Tunneling electroresistance of MgZnO-based tunnel junctions

• DOI: 10.1063/1.4966180
• 发表时间: 2016-10-24
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Belmoubarik, Mohamed;Al-Mahdawi, Muftah;Sahashi, Masashi
• 通讯作者: Sahashi, Masashi

固体酸素における電子弱相関効果

固体氧中的电子弱相关效应

• 发表时间: 2016
• 作者: M. Oda;T. Kurosawa;K. Takeyama;S. Baar;M. Kataoka;S. Katsumata;A. Kishi;Y. Yonekawa;S. Mizuta;H. Yoshida;N. Momono and M. Ido;小幡正雄
• 通讯作者: 小幡正雄