2017.08.16 サブ課題ごとの業績リストを公開しました。
2017.03.29 ホームページを開設しました。
   

 




密度汎関数理論(DFT)は物性理論において、もっとも成功した理論の一つである。比較的小さな計算コストであるにもかかわらず、比較的高精度に物性値を再現・さらには予言まで可能にしてきた。しかしその一方で、物性値(ファンデアワールス力・バンドギャップ等)の定量性において問題があること、さらには、強い電子相関のある系において定性的にも誤った結果を出すことが知られている。
 これら問題を受けて、本サブ課題では、波動関数理論・場の理論を固体物理に導入し、DFTを超えた超高精度原子論的シミュレーション手法・アプリの開発を行う。これにより、固体の基底電子状態の完全解明を目指す。

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モノに圧力をかける技術が進歩し、地球内部程度の超高圧を実現できるようになったことにより、新しい物質科学の世界が拓けてきています。超高圧下では従来では思いもよらなかった構造が実現し、予想外の性質が発現するという報告が数多くなされています。しかし高圧下で構造を観測する実験法はまだまだ発展途上です。圧力セルの中で何が起こるのか・どんな構造変化が起こるのかをシミュレート出来る手法があれば、高圧下における新しい物性の探索の大きな助けとなることでしょう。本サブ課題では固体材料の極限高圧におけるふるまいを計算機上で実現する手法を開発します。固体が加圧によりその様相を変えていく(相変態)現象は、典型的には1マイクロ秒から1日オーダーの、(原子にとっては)極めて長い時間スケールの現象であり、我々は大並列計算によりその再現を目指します。特に具体的応用対象として、近年理論的予言がなされている超高圧での高温超伝導現象について、実験で実現するための加圧プロトコルをシミュレーションを通じて模索します。

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最先端の光科学を駆使することで、アト秒(10-18 秒)スケールの量子ダイナミクスの実時間観測(物理量の刻一刻でのスナップショットの取得)が現実のものとなりつつあります。 アト秒スケールでは、これまでその間接的な情報しか得られていなかった物質内電子ダイナミクスの直接的な実時間観測が可能となり、その詳細な理解とそれを通じた電子のアト秒マニピュレーションスキームの開拓が期待されています。 本サブ課題では電子相関を効率的に取り込むことが可能な多配置波動関数理論に基づく原子論的シミュレーション手法を開発し、固体内電子のアト秒ダイナミクスの解明を目指します。

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文科省