新しい第一原理計算手法の開発と第一原理計算の発展に寄与する3つの研究

有助于开发新的第一性原理计算方法和推进第一性原理计算的三项研究

基本信息

批准号：
19019005
负责人：
大野かおる
金额：
$ 4.8万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

我々が開発した「全電子混合基底法」は数値局在基底と平面波基底の混合基底を用いて芯電子状態から自由電子状態までのあらゆる電子状態を精度良く記述する第一原理計算手法である。我々はこの手法を密度汎関数理論の枠組みを越えた多体摂動論に基づくGW近似に応用し、スピン偏極した系として、奇数個のアルカリ金属原子からなるクラスターの準粒子エネルギー・スペクトルの全電子計算を行った(J. Chem. Phys. 76, 104104 ; 1-7(2008))。また、GW近似とT-matrix理論により電子間のクーロン相互作用による多重散乱効果を取り扱い、Augerスペクトルを精密に決定することに成功した(Phys. Rev. B 77, 035132 ; 1-7(2008))。さらに、時間依存密度汎関数理論による全電子分子動力学シミュレーションにより、フタロシアニン基を持つSSSlPcに続いて、フェニレン基を持つπ共役デンドリマー(phDG2)の光捕集機能のダイナミックスを調べることにも成功した(J. Phys. Condensed Matter 21, 064217 ; 1-6(2009)。さらに、^7Beの半減期がC_<60>中に内包され極低温に冷やされると1.7%短縮することを理論的に明らかにした(Phys. Rev. B78, 125416 ; 1-7(2008))。また、FePt合金およびそのクラスターの第一原理計算を格子モンテカルロシミュレーションに繋げるマルチスケール・シミュレーションを行った(J. Chem. Phys. 128, 234702 ; 1-5(2008) ; Mater. Trans. 49, 2424-2428(2008))。さらに高分子鎖の線形および非線形弾性挙動をモンテカルロ法で解析した(Macromolecules 41, 4037-4041(2008))。

我们开发的“全电子混合基法”是利用数值定域基和平面波基的混合基，准确描述从核心电子态到自由电子态的所有电子态的第一性原理计算方法。我们将该方法应用于基于多体微扰理论的引力波近似，超越了密度泛函理论的框架，并将奇数个碱金属原子组成的团簇的整个准粒子能谱分析为自旋极化进行了电子计算（J. Chem. Phys. 76, 104104; 1-7(2008)）。此外，我们利用GW近似和T矩阵理论处理了由于电子之间的库仑相互作用而产生的多重散射效应，并成功地精确确定了俄歇能谱（Phys. Rev. B 77, 035132; 1-7 (2008)）。此外，通过使用时间相关密度泛函理论的全电子分子动力学模拟，我们成功地研究了具有酞菁基团的SSSlPc和具有π-共轭树枝状聚合物（phDG2）的光捕获功能的动力学。亚苯基(J.Phys.Condensed Matter 21, 064217； 1-6 (2009) 此外，理论上揭示当^7Be封装在C_<60>中并冷却至极低温度时，其半衰期缩短1.7%(Phys. Rev. B78, 125416)。我们还进行了多尺度模拟，将 FePt 合金及其簇的第一原理计算与晶格蒙特卡罗模拟联系起来（J. Chem. Phys. 128, 234702; 1-5(2008); Mater. Trans. 49, 2424-2428(2008)) 此外，使用蒙特卡罗方法分析了聚合物链的线性和非线性弹性行为（Macromolecules 41, 4037-） 4041）（2008）。