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杉野研究室

member
教授 杉野 修
所属
機能物性研究グループ
(兼)物性理論研究部門

(兼)附属物質設計評価施設

(兼)附属計算物質科学研究センター
専攻
理学系物理学
研究室HP
助教 春山 潤

研究テーマ

  • 固液界面の第一原理シミュレーションと電池・燃料電池の科学
  • 機械学習や補助場などの新規手法を用いた高精度密度汎関数理論の構築
  • 物質中の水素原子・プロトン・ヒドリドの量子動力学
  • 電子格子相互作用の高精度計算による新規物質相の予測

物質が示す多様な性質や現象を、電子と原子核が従う基本方程式を数値的に解く(シミュレーションする)ことにより解き明かす研究を行っている。この研究分野は第一原理計算と呼ばれ、物理学のみならず化学や生物学、材料科学など様々な分野にまたがって発展している。本研究室では、シミュレーション手法の基礎となる多体理論(主に密度汎関数理論)を開拓する研究と、固体や液体を含む様々な物質の物性をスーパーコンピュータを用いて明らかにする研究を並行して行っている。計算対象は、エネルギー変換などに関連する電池や燃料電池、物質中での水素原子と電子がカップルした量子動力学、ホタルの発光物質、新規物質の構造や物性の予測などであり、最近機械学習を援用した研究を行っている。物性研究所内の実験グループとの共同研究も進めている。

白金上の水素原子の分布の第一原理計算。水素原子は、被覆率が1に近い場合には古典粒子的に局在して分布するが、低密度では図のように量子粒子的にFccサイトと Hcpサイト上にまたがって分布する。
機械学習法を用いた密度汎関数理論の構築。少数分子系の密度とエネルギーを機械学習することにより高精度密度汎関数理論が作成することが可能になった。

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