第一原理電子状態計算による物性理論

私達はスーパーコンピューターを活用して研究活動をしています。 主に使っているのは、プロジェクト公募による競争的計算資源である「富岳」コンピューターと東京大学物性研究所共同利用スパコン、そして東工大TSUBAME等といった有料の計算資源です。 その他にも研究費により購入したコンピュータークラスターも使用しています。 各研究室メンバーの机上にはMacbook Proがあり、macOSをUNIXとして活用する事により、研究室外部のスーパーコンピューターにリモートログインし効率良く研究活動を遂行しています。

日本語による研究紹介は研究室紹介の pdf、および以下のpdfファイルを参照下さい。また、物質科学・物性物理・材料科学の知識がある程度以上ある方は研究業績の論文リストを参照下さい。一部の論文はオープンアクセスとなっており、どなたでもご覧頂けます。 あるいはこれまでの学位論文のタイトルも参考になるかもしれません。

研究室紹介のポスター (2022)

物質デザイン

• Y. Gohda et al.
• "Two-dimensional intrinsic ferromagnetism at nitride-boride interfaces"
• Phys. Rev. Lett. 106, 047201 (2011)

You can create a new material in a computer by specifying the number of atoms with specific atomic nubmer. The optimum arrangement of atoms and the kind of the crystalographic periodicity are obtained as the results of first-principles calculations on the basis of density funcitonal theory (Nobel Prize 1998).

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ナノ構造の物性解明

• Y. Gohda et al.
• "Structural phase transition of graphene caused by GaN epitaxy"
• Appl. Phys. Lett. 100, 053111 (2012)

Nanostructures are important in future nanoelectronics. Their novel properties are unpredictable from those of bulk crystals motivating us to explore. Our interest includes graphene (Nobel Prize 2010), silicene (analogue of graphene consisting of silicon instead of carbon), surfaces and interfaces of topological insulators, interfaces of energy critical materials, etc.

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手法開発

• Z. Torbatian et al.
• "Strain effects on the magnetic anisotropy of Y₂Fe₁₄B examined by first-principles calculations"
• Appl. Phys. Lett. 104, 242403 (2014)

New methodologies will be developed, if conventional methods are not applicable for phenomena of interest.

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スピンと軌道との絡み合い

• T. Tanaka and Y. Gohda
• "First-principles prediction of one-dimensional giant Rashba splittings in Bi-adsorbed In atomic chains"
• Phys. Rev. B 98, 241409(R) (2018)

Quantum states have the spin-degree of freedom and the orbital-degree of freedom. Their couplings emerge due to effects described by relativistic theory, which are of our current interest.

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