表面及び有機分子の電子状態計算

表面和有机分子的电子结构计算

基本信息

批准号：
00F00732
负责人：
常行真司
金额：
$ 1.92万
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00F00732/
关键词：
電子状態計算密度汎関数法多体摂動論電子相関層状物質

项目摘要

1.近年、Ti-(Al/Si)-(C/N)系列(三元系層状化合物)の様々な化合物が合成されるようになった。この物質は高温高圧下で安定な伝導性物質として、基礎・応用両面で興味の持たれている物質である。昨年度のTi3SiC2に続き、今年度はTi4AlN3の弾性、光学特性、高圧下物性に関する計算結果をまとめ、論文として発表した。この理論研究に基づき、米国Drexel Universityから取り寄せた試料を大阪大学および岡山大学の共同研究者に送付し、それぞれ圧力依存性と光吸収スペクトルの実験を依頼しているところである。2.多体摂動論の手法であるGW法のさまざまな近似レベルで、ジェリウム模型における電子対相関関数を計算し、その結果をモンテカルロ法など、高精度ではあるが計算時間がかかる手法の結果と比較検討して論文にまとめた。(論文投稿中)3.固体における電子相関効果の理論的研究は、上記2の多体摂動論の他、ハバードモデルのようなモデルハミルトニアンの範囲で量子モンテカルロ法のようなきわめて精度の高い手法で研究が進められている。ところがモデルハミルトニアンのパラメータが実際の物質と比較して妥当な値であるか、あるいは現実系からモデルハミルトニアンへのマッピング自体が妥当なものであるかどうかといった基本的な問題は、未解決のまま残されているといって良い。一つの可能性として本研究では連続空間の電子状態計算法(たとえば密度汎関数法)からモデルハミルトニアンを構築する手法開発を目指して研究を行った。具体的にはCI法によってきわめて精密な計算が可能なベンゼン分子について、π電子系モデルハミルトニアンに対する近似解法(HF法、密度汎関数法)を連続系(第一原理ハミルトニアン)の全電子に対する同レベルの計算と比較することにより、モデルハミルトニアンのパラメータを決定する方法について検討した。

1.近年来，合成了多种Ti-(Al/Si)-(C/N)系列化合物（三元层状化合物）。这种材料是一种在高温高压下稳定的导电材料，从基础和应用角度都受到关注。继去年对Ti3SiC2的研究之后，今年我们整理了Ti4AlN3的弹性、光学性能和高压下物理性能的计算结果，并以论文形式发表。基于这一理论研究，我们将从美国德雷克塞尔大学订购的样品发送给大阪大学和冈山大学的合作者，并要求他们进行压力依赖性和光学吸收光谱的实验。 2. 使用多体微扰理论方法GW方法的各种近似级别计算Gelium模型中的电子对相关函数，并将结果与蒙特卡洛方法等方法的结果进行比较，这些方法的结果具有很高的准确性准确但需要较长的计算时间进行了比较研究，并将结果总结在一篇论文中。（论文提交中） 3. 除了上述2中提到的多体微扰理论外，固体中电子相关效应的理论研究还可以使用量子蒙特卡罗方法等高精度方法在以下范围内进行：哈伯德模型等哈密顿模型的研究正在进行中。然而，基本问题仍未解决，例如与实际材料相比，模型哈密顿量的参数是否具有合理的值，或者从真实系统到模型哈密顿量的映射本身是否有效。它已经完成了。作为一种可能性，本研究旨在开发一种从连续空间电子态计算方法（例如密度泛函理论）构造模型哈密顿量的方法。具体而言，对于可以使用 CI 方法极其精确地计算的苯分子，将 π 电子系统模型哈密顿量的近似解（HF 方法、密度泛函理论）应用于连续系统中所有电子的同一水平（第一原理哈密顿量）。我们通过将其与的计算进行比较，研究了一种确定模型哈密顿量参数的方法。