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目次

固体電子構造論 密度汎関数理論から電子相関まで

固体電子構造論 密度汎関数理論から電子相関まで (物質・材料テキストシリーズ)

  • 藤原 毅夫(著/監修)/ 藤森 淳(監修)/ 勝藤 拓郎(監修)
  • 1 結晶の対称性と電子の状態
    • 1.1 結晶の構造と格子
    • 1.2 結晶の対称性と逆格子,ブリルアン域
    • 1.3 ポテンシャル場内の電子の振る舞い
    • 1.4 エネルギー固有値および波動関数の対称性:群論の量子力学への応用
    • 1.5 多電子波動関数とハートリー・フォック方程式
  • 2 電子ガスとフェルミ液体
    • 2.1 一様な電子ガスと電子相関
    • 2.2 フェルミ液体
  • 3 密度汎関数理論とその展開
    • 3.1 密度汎関数理論
    • 3.2 局所密度近似
    • 3.3 年度汎関数理論の新しい展開
    • 3.4 様々な密度汎関数
    • 3.5 時間依存密度汎関数
    • 3.6 密度汎関数摂動論
  • 4 1電子バンド構造を決定するための種々の方法
    • 4.1 基底関数とLDAポテンシャル
    • 4.2 直交化された平面波と擬ポテンシャル
    • 4.3 散乱波による取り扱い
    • 4.4 補強された平面波展開法
    • 4.5 グリーン関数法
    • 4.6 第一原理擬ポテンシャル法と平面波展開
    • 4.7 PAW法
    • 4.8 線形化マフィン・ティン軌道法
  • 5 金属の電子構造
    • 5.1 平衡状態と凝集機構
    • 5.2 不純物イオンによる電気抵抗とフリーデルの理論
    • 5.3 遷移金属のバンド構造と強磁性
    • 5.4 金属の表面電子系と電子相関
    • 5.5 ナノ構造体の電気伝導
  • 6 正四面体配位半導体の電子構造
    • 6.1 タイト・バインディング近似
    • 6.2 ダイヤモンド構造および閃亜鉛鉱構造のバンド構造
    • 6.3 半導体の光スペクトルとバンド構造
  • 7 電子バンドのベリー位相と電気分極
    • 7.1 ベリー位相とゲージ変換
    • 7.2 バルクな電気分極
  • 8 第一原理分子動力学法
    • 8.1 第一原理分子動力学法の考え方
    • 8.2 原子に働く力:ヘルマン・ファインマン力と変分力
    • 8.3 平衡分布と温度制御
    • 8.4 オーダーN法
    • 8.5 第一原理分子動力学法による具体的な計算例
  • 9 密度汎関数理論を超えて
    • 9.1 交換相関ポテンシャルの不連続性と自己相互作用
    • 9.2 軌道依存汎関数を用いる方法
    • 9.3 ヘディンの方程式とGW近似
    • 9.4 クーロン相互作用U
    • 9.5 量子モンテカルロ法
    • 9.6 LDA十DMFT法
  • 付録A 第一原理電子構造計算における数値計算の諸問題
    • A.1 シュレディンガー方程式の数値解法
    • A.2 反復計算の収束加速
    • A.3 固有値計算
    • A.4 状態密度の計算
  • 付録B 第一原理分子動力学法における数値計算の諸問題
    • B.1 計算時間の短縮:高速フーリエ変換
    • B.2 シミュレーションの初期波動関数の選択
    • B.3 運動エネルギーに依存する勾配ベクトルの誤差と前処理
    • B.4 電子系の収束に対する加速:共役勾配法
    • B.5 電子の非整数占有数
    • B.6 新しいイオン位置に対する電荷分布,波動関数の予測:線形外挿法と部分空間の再構成
    • B.7 運動方程式の数値解法:ベレの方法
  • 付録C 第一原理電子構造計算プログラム・パッケージ