Spin fluctuation theory based on the extended Heisenberg model

基于扩展海森堡模型的自旋涨落理论

• 批准号: 22K04909
• 负责人: 小谷 岳生
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04909/
• 关键词: QSGW法; 磁気応答; 有効ハミルトニアン; 線形応答; 並列化; ecalj; スピンゆらぎ; 第一原理計算

研究計画③QSGW法による基底状態決定手法を効率化、に従い計算を遂行するためのecaljパッケージを安定的効率的に作動するように改良した。プログラムの内の旧形式で書かれており混乱した部分（入出力部分など）についてかなりの書き換えを行い、モジュール化することで単純化したコード体系に修正した。これは、次の研究ステップの高度並列化やスピンゆらぎコードの開発を支えるために必須の事項である。その成果はギットハブhttps://github.com/tkotani/ecaljにおいて公開している。そして、この改良されたecaljに実装されたQSGW法を用い、大阪大学佐藤和則研究室（4f電子系）、金沢大学小田竜樹研究室（磁気記憶材料）、立命館大学渡辺洋氏（Cu系超伝導体）との共同研究を行い出版した。結果、おおむね従来の実験結果をよく再現することができた。これは標準的な第一原理計算の手法では期待できないものである。その他、未出版であるが、阪大佐藤和則研究室と協力しmaterial projectデータベース上の1000個程度の物質群に対しQSGW法の一括適用を可能にし、QSGW法の汎用性を確認することができた。また、今後の計算のための基礎的資料として、結晶データベース(crystal open database）を用いボンド長の統計解析を行い論文としてまとめ出版した。また④局在基底の構成法、に関しても理論式から見直しを進め数値的な確認を行いつつ、理論的な枠組みについての見通しを得た。

研究计划3。QSGW方法已得到改进以提高效率，并且根据基态确定方法的效率，用于执行计算的ECALJ软件包已得到改进，以稳定而有效地运行。程序的混乱部分是以旧格式编写的，并且已重写大量时间（例如输入/输出零件），并经过模块化修改以使其成为简化的代码系统。这对于支持下一个研究步骤的高度并行化和旋转波动代码的发展至关重要。结果发表在github https://github.com/tkotani/ecalj上。 QSGW方法是在此改进的ECALJ中实施的，并通过与大阪大学的Sato Kazunori实验室合作（4F电子学），Kanazawa University（磁性存储材料）和渡边Hiroshi（Cu hiroshi（Cu hiroshi）（Cu hiroshi）（Cu hiroshi）（Cu hiroshi），发表了该出版物。结果，可以很好地重现常规实验的结果。标准的第一原理计算方法无法预期。此外，尽管尚未出版，但我们还是与大阪大学Sato Kazunori实验室合作，并使得将QSGW方法应用于材料项目数据库的大约1,000种物质组成为可能，从而证实了QSGW方法的多功能性。此外，作为未来计算的基本材料，使用晶体开放数据库对键长进行统计分析，并作为论文编译和发表。此外，从理论方程式审查了构建本地基础的方法并得到了数值确认，并获得了理论框架的前景。

项目成果

First-principles method justifying the Dieke diagram and beyond

第一性原理方法证明 Dieke 图及其他图的合理性

• DOI: 10.1103/physrevresearch.5.013111
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review Research
• 影响因子: 4.2
• 作者: Suzuki Katsuhiro;Kotani Takao;Sato Kazunori
• 通讯作者: Sato Kazunori