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理論セミナー:G0W0近似の妥当性と密度汎関数理論の基本思想

日程 : 2016年2月12日(金) 16:00 - 17:00 場所 : 物性研究所本館6階 第5セミナー室 (A615) 講師 : 高田 康民 所属 : 東京大学物性研究所 世話人 : 高田 康民 (63280)
e-mail: takada@issp.u-tokyo.ac.jp
講演言語 : 日本語

ごく最近、超伝導転移温度Tcの第1原理からの計算手法に関連してレビュー的な論文(過去の仕事のレビューから出発して一部に新しい結果や考察を含むもの)を3編出版した[1-3]。その際、ヘディンの自己無撞着なGW近似に比べてそのワンショット版(いわゆるG0W0近似)の方が実験との比較でより妥当な結果を与えるとの報告が1980年代から絶縁体・半導体で多数あり、また、近年では原子・分子系でより精密な計算に基づいて同様の議論が屢々なされているという事実を受け止めて、正常状態、及び、超伝導状態についてG0W0近似の妥当性を解析的・数値計算的に再考察した。その結果、ワード恒等式が重要な役割を果たす準粒子の分散関係やTcのようなある種の物理量の計算に関しては、自己エネルギー補正とバーテックス補正の相殺効果によって、バーテックス補正が全く含まれないGW近似よりもG0W0近似の方が(バーテックス補正を暗黙裏に含んでいることから)より妥当であることが分かった。もちろん、全ての物理量がG0W0近似で妥当に評価されるわけではない。
ところで、G0W0近似では一体近似の情報から直接的に多体系の物理量が評価されるが、これは密度汎関数理論(DFT)の基本思想にも通じる。そこで、この観点から、グリーン関数法とDFTの関連を見つめ直し、DFTの時間依存版(TDDFT)や超伝導版(SCDFT)に現れる基本的な物理量(すなわち、交換相関核や対相互作用)の基本的な性質について見直すと同時に、その具体的な汎関数形を考察する。
[1] YT, “Role of the Ward identity and relevance of the G0W0 approximation in normal and superconducting states”, arXiv: 1601.02364; published online in Molecular Physics: DOI: 10.1080/00268976.2015.1131860.
[2] YT, “Theory of superconductivity in graphite intercalation compounds”, arXiv: 1601.02753; published in Reference Module in Materials Science and Materials Engineering (Saleem Hashmi; editor-in-chief), Oxford, Elsevier, 2016, ISBN: 978-0-12-803581-8; DOI: 10.1016/B978-0-12-803581-8.00774-8
[3] YT, “Theory for reliable first-principles prediction of the superconducting transition temperature”, arXiv: 1601.03486; published in Carbon based superconductors: Toward high-Tc superconductivity (edited by J. Haruyama), Pan Stanford, Singapore, 2015, pp. 193-230; ISBN: 978-981-4303-30-9 (Hardcover), 978-981-4303-31-6 (eBook).


(公開日: 2016年02月02日)