杉野研究室
研究テーマ
- 固液界面のシミュレーションと燃料電池応用
- 物質中の水素・ミュオンの量子状態
- 電子格子相互作用の第一原理計算
- 超伝導体の第一原理計算
密度汎関数理論(DFT)に基づく第一原理計算は、機械学習に基づく予測精度や物質予測能力の向上が見られている。本研究室では第一原理計算を用いて、エネルギー変換や超伝導などに関わる物質機能性に関する研究を行っている。例えば水の電気分解反応や燃料電池反応の最適な触媒を発見するために、ZrO2やTiO2等の候補材料の表面構造を網羅的にモンテカルロサンプリングし、反応経路や活性化エネルギーの予測を行っている。同時に非平衡動力学法を用いて、プロトンによる還元過程の量子論的解明を目指した研究も並行して行っている。その際カギとなるのは、電子格子相互作用の正確な第一原理予測であり、非摂動論的な手法の構築を目指した研究も行っている。電子格子相互作用計算の典型的応用として、BCS型超伝導研究が挙げられるが、ここでは複雑な構造を持つ物質を対象に、構造と磁性、超伝導転移温度の関連に関する物質科学的な研究を行っている。
