研究プロジェクト
第3期中期計画担当プロジェクト：”新物質設計シミュレーション手法の研究開発”
今日の物質・材料に対する高度な特性・機能の要請に応えるため、要素ナノ物質・材料の物性及び物質・材料間の相互作用を高精度に解析・予測し、ナノ複合体の機能を解明するための先端的な理論・計算科学技術を構築し、低消費電力・環境調和・元素戦略等の要請に応える実デバイス・実システムのブレークスルーを創出する革新的な物質・材料の設計思想の提言を目指す。
- サブテーマ１ 機能界面シミュレーション研究
- 密度汎関数理論に基づく第一原理計算手法を中核とした量子論的計算手法を駆使して、ミクロな立場から、物質・材料間の相互作用を高精度に解析・予測する理論・計算手法の研究を実施し、ナノ機能界面の革新的機能の解明・設計を目指す。
- サブテーマ２ 基礎物性シミュレーション研究
- 物質・材料の特性の起源の一部は、電子状態と原子配列にのみ求めることができ、量子力学に基礎を置く非経験的理論が有効である。このサブテーマでは、第一原理理論と呼ばれる非経験的理論の応用法及び理論枠組みの拡張を、特に素材としての物質の特性、バルク特性に関して行う。
- サブテーマ３ 低次元量子機能デザイン
- 高エネルギー物理学や統計物理学における高度な解析的手法（非摂動論的場の理論、厳密解、繰り込み群等）や、熱・量子揺らぎを取り込むのに適した数値的手法（量子モンテカルロ法、密度行列繰り込み群）を組み合わせ（または必要に応じて手法開発から始めて）、物質系に潜む新規な量子機能を明らかにする。
- サブテーマ４ 組織・特性モデリング研究
- 最も基本的かつ極微スケールの解析である第一原理手法による結果をインプットとして、ナノスケールから現実的なマクロスケールまで扱える古典的手法を用いて物質・材料の組織・特性をモデリングし、ミクロとマクロを橋渡しして実用レベルの材料特性の予測へとつなげる。
詳細につきましては、各グループホームページの研究内容をご参照ください。
