SAMURAI - NIMS Researchers Database

HOME > プロフィール > 小林 一昭

小林 一昭
Address
305-0044 茨城県つくば市並木1-1 [アクセス]
  • プロフィール
  • 研究概要
  • 人のつながり
  • タグクラウド

研究内容

Keywords

[12/8更新]First-Principles,Band calculation,Search for unknown materials(Materials Design), BN,AlN,SiC,Polytype,Layer structure,TiN/MgO(Surface and Interface),Electronic Structure,Electronic Band Structure,Wide Band Gap,Car-Parrinello method,Pseudopotential,Plane wave basis sets,DFT,LDA,Pseudopotential Database,NCPS2K,Banner of NCPS2K. sample B


[QRコードテスト](左横にあるのと違う古いもの[アクセス可能])
QR code of this site. sample

[筆者の今日の予定]:特になし(12/8、2017)。
[筆者の近辺の予定]:特になし(12/8、2017)。

筆者所属が国際ナノアーキテクトニクス研究拠点材料
特性理論グループ
となる。電子メイル、住所の変更はな
い。
理論計算科学ユニットは、2016年3月31日で閉鎖。

[12/10]行事(竹園)
[12/11~12/13]会議(東京)
[12/12]通院(夕刻)
[12/13]会合(夕刻)
[12/15]行事(午前、竹園)
[12/15 or 12/20]会合(予定)
[1/9]行事(午前、千現)
[3/5~3/7]MANA International Symposium 2018

[バンド計算関連情報][][地図](国内、国際会議、記事
等、[↑外部ページ↑])

[New papers]
[1]Hirokazu Takaki, Kazuaki Kobayashi, Masato Shimono, Nobuhiko Kobayashi, and Kenji Hirose, "Enhancement of thermoelectric properties in surface nanostructures", J. Electron. Mater. 46[10], 5593 - 5598 (2017).
[2]Kazuaki Kobayashi, Atta Ullah, and Takao Mori, "Electronic structures of Si- and Te-doped CoSb3 compounds under high pressures", Jpn. J. Appl. Phys. 56[5S3] (2017) 05FB07 (Special issue).
[3]Kazuaki Kobayashi, Hirokazu Takaki, Masato Shimono, Nobuhiko Kobayashi, and Kenji Hirose, "Electronic band structure of TiN/MgO nanostructures", Jpn. J. Appl. Phys. 56[4S] (2017) 04CK06 (Special issue).
[4]Hirokazu Takaki, Kazuaki Kobayashi, Masato Shimono, Nobuhiko Kobayashi, Kenji Hirose, Naohito Tsujii, and Takao Mori, "First-principles calculations of Seebeck coefficients in a magnetic semiconductor CuFeS2", Appl. Phys. Lett. 110[7] (2017) 072107.
[5]A. U. Khan, K. Kobayashi, D. Tang, Y. Yamauchi, K. Hasegawa, M. Mitome, Y. Xue, B. Jiang, K. Tsuchiya, D. Golberg, Y. Bando, and T. Mori, "Nano-micro-porous skutterudites with 100% enhancement in ZT for high performance thermoelectricity", Nano Energy, 31, 152 - 159 (2017).
[6]H. Takaki, K. Kobayashi, M. Shimono, N. Kobayashi and K. Hirose, "First-principles calculations of thermoelectric properties of TiN/MgO superlattices - the route for enhancement of thermoelectric effects in artificial nanostructures", J. Appl. Phys. 119 (2016) 014302.
[7]K. Kobayashi, H. Takaki, N. Kobayashi, and K. Hirose, "Electronic Band Structure of Various TiN/MgO Superlattices", JPS Conf. Proc. 5, 011013(2015) (CSW2014)
[8]K. Kobayashi, N. Kobayashi, and K. Hirose, "First-Principles Study of TiN/MgO Interfaces", e-J. Surf. Sci. Nanotech., 12 (2014) 230 - 237 (ACSIN-12 & ICSPM21)
[9]K. Kobayashi and S. Komatsu, "First-Principles Study of AlBN and Related Polytypes", Trans. MRS-J, Vol. 38[3], 485-492 (2013).
[10]K. Kobayashi and S. Komatsu, "First-Principles Study of Various BN, SiC, and AlN polytypes", Trans. MRS-J, Vol. 37, 583-588 (2012)[IUMRS-ICEM2012].
[11]K. Kobayashi and S. Komatsu, "First-Principles Study of 8H-, 10H-, 12H-, and 18H-SiC Polytypes", Journal of the Physical Society of Japan, Vol. 81, No. 2 (2012) 024714.
[My Portal](ReaD & Researchmap)

[公開版]12月24日(2010)に行われたイブニング
セミナーの発表原稿(PDF形式、約3MB、無保証

第一原理とは、ここでは「何ら実験結果に依らない。」という意味である(研究分野や、研究者個々で解釈が”微妙”に異なる場合あり)。 [関連語]第一原理計算、ab initio


バンド計算とは、バンド理論に基づいて、固体の電子状態(電子構造)を数値的に解く一方法。現在は、第一原理に基づいたバンド計算手法が主流(第一原理でないバンド計算手法も存在する)。 現在では、固体以外(例:表面、界面など)も計算対象にすることが可能。


カー・パリネロ法(Car-Parrinello method)とは、電子状態計算(バンド計算)と分子動力学計算を融合した手法(日本語では、”第一原理分子動力学計算”と呼ばれることが多い)。従来のバンド計算では行列要素(HΨ=EΨのH 部分)を対角化(固有値問題)で解いていたが、カー・パリネロ法は対角化を用いずに数値的な逐次計算で固有ベクトル(電子の波動関数に相当)と固有値を求める。同時に構造の最適化(単位胞及び単位胞内の原子の安定構造を求めること)を行うことも可能にした。


バンド構造とは、主に固体の電子状態を表現する手段の一つ。ブリュアン・ゾーン内のk点とそれに対応する電子のエネルギー固有値E(k)との関係を図として描いたもの。
バンド分散、E-k曲線、E-k分散などとも言う。勿論、バンド計算出来れば、固体以外のバンド構造も描くことが可能。[関連語]状態密度、バンドギャップ、バンド理論
[参考ページ]バンド構造図集周期表


ポリタイプ(polytype)とは、一次元の多形構造のこと。ポリタイプとしては、SiC(シリコンカーバイド、炭化ケイ素)が有名。ポリタイプに関するより詳しい情報は、BNのページ参照。


擬ポテンシャルとは、原子において価電子部分のみを考慮したポテンシャル。これは固体の性質(物性)の多くが、実質上価電子のみからの寄与で説明可能だからである。勿論、内殻電子からの寄与が重要となる場合もある(そのよ
うな場合には、通常の擬ポテンシャルでは扱うことが難しくなる)。ノルム保存型や、超ソフト型などいくつかの種類がある。ノルム保存型や超ソフト型は非経験(=第一原理)的に作成される。[関連語]全電子計算、平面波


並列計算とは、一つのプログラムを複数のCPU(または計算機)で並列に実行させること。並列計算させるためには、対象となるプログラムを並列計算用に作成するか、そ
うなるように改良する必要がある。並列化する手法として、OpenMP(共有メモリ上で並列実行)、MPI(分散メモリ上で並列実行可能)などがある。[関連語]スカラー、ベクトル化、クラスター、GPGPU、スーパーコンピュータ、対義語:逐次実行


2017年度(今年度)計画進行中:引き続き擬ポテンシャルデータベースの拡充(希土類等への対応など)作業を進める予定。その他はいろいろ計画進行中。


2016年度(前年度)計画進行中:引き続き擬ポテンシャルデータベースの拡充(希土類等への対応など)作業を進める予定だったが進捗は芳しくない。その他はいろいろ計画(TiN/MgOナノ構造計算、CoSb3関連物質の計算)が進行した。


2015年度(前々年度)計画進行中:引き続き擬ポテンシャ ルデータベースの拡充(希土類等への対応など)作業を進める。その他はいろいろ進行した。


2014年度(少し昔)計画進行中:引き続き擬ポテンシャルデータベースの拡充(希土類等への対応)作業を進める。三元系ポリタイプや更に大きなポリタイプ構造の計算を行う。


2013年度(昔)計画進行中:引き続き擬ポテンシャルデータベースの拡充(希土類等への対応)作業を進める。更に大きなポリタイプ構造の計算を行う。


2012年度(もっと昔)計画進行中:擬ポテンシャルデータベースの拡充(希土類等への対応)作業を進めた。20H-SiC,48H-BN,30H-AlNなどの大きなポリタイプの計算を行った。


2011年度(大分昔)BN,SiC,AlNポリタイプ構造において特にSiCポリタイプを中心にして、その電子状態(電子構造)と安定構造を第一原理分子動力学手法を使って求めた。計算の結果、10H-SiC(ABCACBCACB)が計算したSiCポリタイプの中で最も安定であることが分かった。詳細は、本ページでも紹介しているBNのウェブページを参照して欲しい。更にノルム保存型擬ポテンシャルデータベース NCPS2Kの配布を行っている。


 2H~6Hまでのポリタイプをいろいろな記法で表現
- ABC記法 Hägg記法 h-c記法 Zhdanov記法 H(%)
2H AB +- hh 11 100
3H ABC +++ ccc 3(∞) 0
4H ABCB ++-- hchc 22 50
5H ABCBC ++++- hhccc 41 40
6H ABCACB +++--- hcchcc 33 33.3
6H ABCBCB ++-+-- hchhhc 2112 66.7
 H: Hexagonality (= hexagonalな層の数/全体[hexagonal + cubic]の層数)

尚、筆者のその他の研究活動第一原理計算(バンド計
算)全般の情報に関しては、筆者公式 ページ(とそこか
ら辿れるページ、サイト)を参照して欲しい。


researchPicture

これまで計算したSiCポリタイプ構造(2H~18H)における全エネルギー差 - Hexagonalityとの関係。全エネルギー差は、4H-SiCを基準として、それとの差(meV/Si2C2)。

出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。

研究論文
会議録

所属学会

[12/8更新]日本物理学会,応用物理学会,日本計算工学会,日本コンピュータ化学会

PrintImage
第二期開発予定
第二期開発予定

▲ページトップへ移動