2022年2月15日(火)～18日(金)の４日間、東京大学前期課程対象全学体験ゼミナール「先端研究体験学習 柏キャンパスサイエンスキャンプ」物性コース（物性研究所）が開催されます。本年度はコロナ禍のため、Zoomでの開催となりました。
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研究成果がPhys. Rev. B. に出版されました。
"Methods for constructing parameter-dependent flat-band lattices" [2021/5/13]
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研究成果がPhys. Rev. Materials.に出版されました。
"Voltage-controlled magnetic anisotropy in antiferromagnetic MgO-capped MnPt films" [2021/5/11]
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研究成果がPhys. Rev. E.に出版されました。
"Diverse densest binary sphere packings and phase diagram" [2021/2/19]
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研究成果がChemistry A European Journal.に出版されました。
"The Simplest Model for Doped Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT): Single-crystalline EDOT Dimer Radical Cation Salts" [2021/1/11]
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修士課程の２名が尾崎研に加わりました。
安 碩奎（アン ソッキュ）さん、横浜国立大学より
塚本 恭平（ツカモト キョウヘイ）さん、九州大学より
小形俊貴氏、小正路崚太郎氏が、東京大学大学院理学系研究科物理学専攻の修士課程を修了しました。
小形俊貴氏（2019/4-2021/3、就職）
『サイト除去・付加によるフラットバンド格子の構成法の提案』
(Proposal for construction of flat-band lattices by site removal and site addition) |
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小正路崚太郎氏（2019/4-2021/3、博士課程進学）
『多元最密充填構造と相図 』
(Densest sphere packings and phase diagram) |
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柏キャンパスサイエンスキャンプ KSC2021（東京大学 前期課程(1-2年生)対象 全学体験ゼミナール 先端研究体験学習）において、３名の学生を受け入れました。
廣田 和希さん 学部１年生（理Ⅰ）
厚地 凪 さん 学部１年生（理Ⅰ）
佐藤 理太郎 さん 学部１年生（理Ⅱ）
※柏キャンパスサイエンスキャンプは、柏キャンパスの先端研究部局における「知の冒険の現場」を、ウィンタープログラムとして４日間にわたり集中的に体験し、将来の研究者としての基礎トレーニングを積むことを目的として行われました。物性コース以外に、生研、生命、エネルギーとマテリアル、宇宙、大気と海洋、環境をテーマとした７コースの授業が提供されました。
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希少金属原子からなる三元系ナノクラスターはNOx還元触媒として期待され、実験的に盛んに研究が進められています。しかしナノクラスターの構造を支配する物理的因子の詳細は明らかとなっていません。今回、我々は第一原理計算とモンテカルロ法を用いて三元系PdRuM (M=Pt, Rh, Ir)ナノクラスター(55原子程度)の構造特性を詳細に解析しました。
裸のクラスターの場合には、低い表面エネルギーを持ったPd原子は表面近傍に存在し、特にナノクラスターの頂点に配置される傾向があること、またRu原子はクラスターの核領域に凝集する傾向があることが分かりました。さらに表面近傍の原子間距離が固体の場合と比較して、大きく収縮する傾向があり、収縮の度合いはd軌道の占有数と関係があることが明らかとなりました。
一方、表面を酸化させた場合にはRu原子が核領域から表面近傍に移動し、酸素と化学結合を持つことでクラスターが大きく安定化することが分かりました。これらの計算はナノクラスターの酸化状態に応じて安定構造が変化する可能性があることを示唆しています。
研究成果はRSC Advancesに出版されました。東京大学物性研究所・山室研究室との共同研究の成果です。[2020/4/27]
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ニューラルネットワークを用いた機械学習の手法により体心立法格子(BCC)鉄の高精度原子間ポテンシャルを構築しました。
BCC鉄の機械的特性を原子レベルで定量的に理解するためには転位の動力学を精密に再現できる原子間ポテンシャルが必要となりますが、従来広く用いられてきた埋め込み(EAM)ポテンシャルでは定性的にも十分な精度を持っていません。今回、構築したニューラルネットワークポテンシャルは第一原理計算による転位芯のパイエルス障壁を再現するだけでなく、螺旋転位芯のエネルギープロファイルも精度良く計算することが可能です。今後、機械特性の大規模分子動力学シミュレーションへの活用が期待されます。
研究成果はPhys. Rev. Materialsに出版されました。産業技術短期大学・森研究室との共同研究の成果です。[2020/4/24]
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超伝導密度汎関数理論(density functional theory for superconductors, SCDFT)は超伝導転移温度(Tc)を第一原理から求める手法であり、電子-フォノン相互作用・電子間クーロン相互作用・スピン揺らぎ効果を非経験的に取り入れた計算を行う事ができます。
我々は、スピン揺らぎ効果とスピン-軌道相互作用を同時に取り扱う手法を定式化し、35種類の単体金属(非超伝導体を含む)に対してSCDFTの系統的精度検証を初めて行いました。この検証により、次のことが分かりました。
(a) スピン揺らぎ相互作用は単体金属の様な等方的な系では一様にTcを下げ、精度を改善する。この効果は典型金属よりも遷移金属で強く、特に5d→4d→3dとなるにつれて強くなっている。
(b) スピン軌道相互作用の効果は多くの系では弱いが、Sn、Re、Tl、Pbでは強くなり精度を改善する。この効果でのTcの変化は一様ではなく、上がる場合と下がる場合がある。
(c) 貴金属、アルカリ(土類)金属およびScの非超伝導性を再現することが出来る。
この成果により、ハイスループット計算による超伝導物質探索や豊富な検証結果を用いた手法改良への道筋が拓かれました。
研究成果はPhys. Rev. Bに出版されました。東京大学理学系研究科・常行研究室との共同研究の成果です。[2020/4/20]
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淡江大学物理学系講演会（2019年12月24日、淡江大学・台湾）において、尾崎教授が招待講演を行います。
- 尾崎泰助「Development of Low-order Scaling DFT Methods」
東京大学物性研究所・尾崎研究室が中心となって開発を進める汎用第一原理電子状態計算ソフトウエア OpenMXのVersion 3.9をリリース致しました。[2019/12/3]
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共同研究のため１名の方が尾崎研に滞在。
- 山崎馨さん（東北大学金属材料研究所・特任助教、期間：2019年11月25～12月6日）
Liechtenstein公式に基づき局在磁気モーメント間の有効交換結合パラメーターを効率的に計算する新手法を提案致しました。周期系の有効交換結合パラメーターを求めるには通常、k空間の二重積分が必要となりますが、フェルミ分布関数の連分数展開法を用いて、二重積分を回避する効率的な計算手法を見出しました。
研究成果はJ. Phys. Soc. Jpn.に出版されました。東京工業大学合田研との共同研究の成果です。[2019/10/21]
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ZrB2基板上にエピタキシャル成長させたシリセンに対して窒化処理を行うことで、単層h-BNが新たに生成することを実験と理論の共同研究によって明らかとしました。第一原理計算によって、実験で観測された単層h-BNの長周期のモアレパターンが矛盾なく再現されることが分かりました。研究成果はJ. Appl. Phys. に出版されました。JAIST・高村(由)研との共同研究の成果です。[2019/10/4]
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密度汎関数理論におけるオーダーN法の理論と実装に関して解説しました。本解説はThe Art of High Performance Computing for Computational Science, Vol. 2. Springer, Singapore, Geshi M. (eds)の第４章として出版されました。[2019/10/2]
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MRS-Jの国際シンポジウムMRM2019 (2019年12月10～14日 横浜シンポジアにて開催）において、”A. Fundamentals for Materials”クラスター中のシンポジウム "Recent Advances in Computational Materials Science: Bridging Computations and Experiments" のオーガナイザーを務めます。尾崎研のメンバーも発表を行います。
- 河村光晶 「Benchmark of Density Functional Theory for Superconductors in Elemental」
- 福田将大 「Structure map for AB2 type 2D monolayers by high-throughput DFT calculations」
詳しくは
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研究実習および共同研究のため次の１名が尾崎研に滞在。
- Li Hengyu さん（東京大学理学系研究科、期間：2019/10/1 - 2020/3/31）
The 22th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations (ASIAN-22)（2019年10月28日～30日、大阪大学）において、尾崎研のメンバーが発表を行います。
- 福田将大 "Electronic stress tensor density based on the quantum field theory in surface material systems"（ポスター発表）
- HUNG, Shih-Hsuan "Structural investigation on ternary PdRuM (M=Pt, Rh or Ir) nanoparticles using first-principles calculations"（ポスター発表）
詳しくはこちらのWEBサイトをご覧ください。
日本物理学会 2019年秋季大会（2019年9月10日～13日、岐阜大学（柳戸キャンパス）において、尾崎研のメンバーが発表を行います。
- 河村光晶 「Ag/Au(111)の量子井戸状態におけるRashba効果の第一原理的研究」
- 福田将大 「物質表面における場の量子論に基づく局所物性評価方法」
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ノンコリニア密度汎関数理論におけるplus U法の新しい定式化を提案致しました。本手法を用いてUO2化合物の基底状態の解析を行い、本手法が実験的に知られている3k磁気秩序相を正しく予測すること、またその安定化がスピン軌道相互作用と多極子交換相互作用によって実現されていることを明らかとしました。
本研究成果はPhysical Review Materialsに出版されました。
UK Atomic Energy Authority、Imperial College London、University of Vienna、Los Alamos National Laboratory、Universita di Bolognaとの共同研究の成果です。[2019/8/26]
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Lieb格子、カゴメ格子、チェッカーボード格子に現れるフラットバンドを他の格子系に埋め込むことが可能であることを理論的に見出しました。本研究により、広いクラスの格子系がフラットバンドを有することが明らかとなりました。研究成果はPhys. Rev. Bに出版されました。JAIST・高村(由)研との共同研究の成果です。[2019/7/31]
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共同研究のため１名の方が尾崎研に滞在。
- 山崎馨さん（東北大学金属材料研究所・特任助教、期間：2019年8月19～30日）
劈開によって作成されたMn3Sn(0001)表面の構造と電子状態を実験と理論の両面から解析した研究成果がScientific Reportsに出版されました。本研究は東大物性研・長谷川研及び東大物性研・中辻研との共同研究の成果です。[2019/7/4]
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共同研究のため次の２名が尾崎研に滞在。
- Hsueh, Hung-Chung教授（淡江大学教授、期間：2019年7月8～12日）
- Shin-Ming Huang博士（国立中山大学助教、期間：2019年7月9～12日）
The 7th International Symposium on Electronic and Atomic Structures - Frontiers in Material Science（2019年6月27日(木)～28日(金)、淡江大学・台湾） にて次の発表を行います。
- Chi-Cheng Lee 「First-principles calculations of core-level spectroscopies in the absolute scale」
シンポジウムの詳細は
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The 17th Workshop on First-Principles Computational Materials Physics（2019年6月25日(火)～26日(水)、国立清華大学・台湾）にて次の発表を行います。
- Chi-Cheng Lee 「Flat Bands Revealed in Two-Dimensional Materials with Long-Range Hopping」
シンポジウムの詳細は
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HUNG, Shih-Hsuanさんが、6月1日より尾崎研に特任研究員として着任しました。
クラスター構造を単位として岩塩型構造を持つ硫化物 V4-x Mn x GeS8 (x = 0, 0.02, 0.05) の熱電特性を実験と理論の両面から解析した研究成果が Japanese Journal of Applied Physicsに出版されました。本研究はJAIST・小矢野研との共同研究の成果です。[2019/5/24]
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研究実習および共同研究のため次の１名が尾崎研に滞在。
- HUNG, Shih-Hsuanさん（University of York、期間：4/8-26, 2019）
WEB上で分子・結晶構造を解析したり、OpenMXの入力・出力ファイルを確認するためのGUIを開発致しました。本研究成果に関する論文がJournal of Molecular Graphics and Modellingに出版されました（2019年3月）。
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研究実習および共同研究のため次の１名が尾崎研に滞在。
- 新田寛和さん（北陸先端大 先端科学技術研究科・M2、期間：3/17-21, 2019）
物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の新展開」を開催します。
（日にち：2019年4月2日（火）～3日（水）、場所：物性研究所本館6階 大講義室(A632)）
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日本物理学会 第74回年次大会（日にち：2019年3月14日（木）～17日（日）、場所：九州大学・伊都キャンパス）にて、次の発表を行います。
- 福田将大「網羅的DFT計算によるAB2型2次元物質の構造探索」
- Yung-Ting Lee "Exploring key components of optical properties by analyzing partial conductivity and permittivity in a band structure"
詳細はこちらのWEBサイトをご覧ください。
19th International Workshop on Computational Physics and Material Science: Total Energy and Force Methods (2019年1月11日(金)-19日(土), イタリア・Trieste) にて次の発表を行います。
- 福田将大 " High-throughput DFT calculations to explore structures of AB2 type monolayers " （ポスター発表）
- Chi-Cheng Lee "First-principles study of dielectric permittivity in (C4H9NH3)2PbI4 using atomic basis functions″（ポスター発表）
- Yung-Ting Lee "Exploring key components of optical properties by analyzing partial conductivity and permittivity in a band structure"（ポスター発表）
シンポジウムの詳細はこちらのWEBサイトをご覧ください。
局在自然軌道に基づく効率的O(N)分割統治法の開発に関する研究成果がPhys. Rev. Bに出版されました。武漢科学技術大学との共同研究の成果です。
詳細はこちらのWEBサイトをご覧ください。
実験とシミュレーションの共同研究により、Ag(111)基板上に生成されたシリセンのバックリング構造を明らかとした研究成果がPhys. Rev. Bに出版されました。東京大学新領域創成科学研究科・杉本グループとの共同研究の成果です。
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実験とシミュレーションの共同研究により、グラフェン上に単分散されたPt原子の局所構造とその電子状態を明らかとした研究成果がThe Journal of Physical Chemistry Cに出版されました。北海道大学の郷原グループ、東京大学物性研究所の吉信グループとの共同研究の成果です。
詳細はこちらのWEBサイトをご覧ください。
ポスト「京」重点課題（７）第4回シンポジウム (2018年12月17日(月)～18日(火)、東京大学柏キャンパス物性研究所) にて次の発表を行います。
- 福田将大 「網羅的DFT計算によるAB2型単一層構造の探索」（ポスター発表）
シンポジウムの詳細はこちらのWEBサイトをご覧ください。
Kakehashi:TIA ポスター交流会 (2018年12月3日（月）、東京大学柏の葉キャンパス駅前サテライト) にて次の発表を行います。
- 福田将大 "Structure search for AB2 type monolayers by high-throughput DFT calculations" （ポスター発表）
- Chi-Cheng Lee "First-principles studies of binding energies of core electrons in silicene, borophene, and Pt on graphene″（ポスター発表）
- Yung-Ting Lee "Exploring key components of optical properties by analyzing partial conductivity and permittivity in a band structure
"（ポスター発表）
交流会の詳細はこちらのWEBサイトをご覧ください。
The 21st Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations（2018年10月29日～31日、KAIST, Daejeon, Korea）において発表を行いました。
- 尾崎泰助 "Efficient O(N) divide-conquer method with localized natural orbitals" （ポスター発表）
- Chi-Cheng Lee "Revisiting Anomalous Hall Conductivity in BCC Iron via First-Principles Tight-Binding Calculations using Pseudo Atomic Orbitals″（ポスター発表）
- 福田将大 "Structure exploration for AB2 type monolayers by high-throughput DFT calculations"（ポスター発表）
ワークショップの詳細はこちらのWEBサイトをご覧ください。
触媒・電池元素戦略研究拠点 第13回公開シンポジウム（2018年10月24日 船井哲良記念講堂国際連携ホール ）において特別招待講演を行いました。
- 尾崎泰助 「オーダーN第一原理電子状態計算手法の開発とその応用」
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研究実習および共同研究のため、次の３名が尾崎研に滞在。
- 新田寛和さん（北陸先端大 先端科学技術研究科・M2、期間：9/18-28, 2018）
- 山崎馨さん（東北大学金属材料研究所・特任助教、期間：11/6-16, 2018）
- 寺澤麻子さん（東京工業大学物質理工学院・研究員、期間：11/7-9, 2018）
日本物理学会 2018年秋季大会（2018年9月9日～12日、同志社大学（京田辺キャンパス）において、尾崎研の３名が発表を行いました。
- 福田将大 「第一原理計算による原子間力顕微鏡の探針とシリセン表面の原子間の化学結合力評価"」
("Evaluation of chemical bonding force between atoms on AFM tip and silicene on the basis of first-principles calculation")（口頭発表）
- Chi-Cheng Lee "First-principles tight-binding calculations of optical conductivity using non-orthogonal atomic basis functions"（口頭発表）
- Yung-Ting Lee "OpenMX Viewer: a web-based crystalline and molecular graphical user interface program"（ポスター発表）
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研究実習生が２名尾崎研に滞在されました。
- Tan Zhangさん（Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, PhD candidate, 期間 7/16-27, 2018）
- Jingning Zhangさん（University of Science and Technology of China, 学部3年生, 期間 7/1-8/31, 2018）
磁気的な力の定理を用いてスピン間相互作用を見積もる計算手法の精度検証を行った研究成果がPhys. Rev. Bに出版されました。KAISTのMyung Joon Han研との共同研究の成果です。[2018/3/19]
「Reliability and applicability of magnetic-force linear response theory: Numerical parameters, predictability, and orbital resolution」
Liイオン電池における脱溶媒和の素過程に関する第一原理分子動力学計算の研究成果がPhys. Chem. Chem. Phys. に出版されました。日産アーク、産総研との共同研究の成果です。[2018/3/5]
「Li deposition and desolvation with electron transfer at a silicon/propylene-carbonate interface: Transition-state and free-energy profiles by large scale first-principles dynamic」
Chi-Cheng Lee博士のβ12-ボロフェンの電子状態計算に関する論文がPhys. Rev. B に出版されました。東大物性研・松田巌研、高エネルギー研究所・組頭研、筑波大学・近藤研、ソルボンヌ大学・D'angelo研との共同研究の成果です。[2018/2/20]
「Peculiar bonding associated with atomic doping and hidden honeycombs in borophene」
ハイスループット第一原理電子状態計算により硫化物の熱電材料探索を行った研究成果が Journal of Electronic Materials に出版されました。本研究はJAIST・小矢野研と豊田工業大学・竹内研との共同研究の成果であり、また尾崎研でサブテーマを実施したJAIST・宮田全展氏による博士課程研究の成果の一部です。[2017/12/21]
「High-Throughput Screening of Sulfide Thermoelectric Materials Using Electron Transport Calculations with OpenMX and BoltzTraP」
日本物理学会第73回年次大会（2018年3月22日～25日、東京理科大学野田キャンパス）において、尾崎研の２名が発表を行いました。
- 福田将大："Linear-scaling NEGF法のための自己エネルギー補正項とそのエネルギー極依存性"
(Self-energy correction term for linear-scaling NEGF method and its energy pole dependency)
- Chi-Cheng Lee：Bonding nature of borophene revealed by the binding energy of core electrons
研究実習生として、次の３名が尾崎研に滞在されました。
- 新田寛和さん（北陸先端大 先端科学技術研究科・M1, 期間 2/12-2/17）
- 山口直也さん（金沢大 自然科学研究科数物科学専攻・D1, 期間 2/12-2/23）
- Monika Nur さん（金沢大 自然科学研究科数物科学専攻・D1, 期間 2/13-2/23）
新田さんはシリセンの第一原理計算に、また山口さんとNurさんはラシュバ効果の解析プログラムの作成に取り組みました。
