Research研究課題

実時間・実空間TDDFT法:GCEED

研究課題“近接場光励起ダイナミクス”の項目で説明した様に、ナノ構造体と光の相互作用を記述するための“ナノ光応答理論”の開発を続けているが、従前には見られないこのナノ光応答を利用した新奇量子デバイスの開発が期待できる。この実現のためには、過度に単純化した数理モデル系ではなく、出来る限り実在に近い物質系を対象として、そのナノ光応答を解明し新奇量子デバイスを設計しなければならない。我々はこの目的達成のために、時間依存密度汎関数理論に基づく実時間・実空間電子ダイナミクス法の開発を行っている(GCEED: Grid-based Coupled Electorn and Electromagnetic field Dynamics)[1]。既にプログラムの基本骨格は完成し、現在は様々な機能の追加を進めている。GCEEDを神戸理研「京」において実行し、実在系光励起電子ダイナミクスとしては、世界最大規模サイズの金1414量体クラスターのプラズモン励起のサイズ依存性を明らかにし、GCEEDの超並列大規模計算の能力を実証した[1]。現在、GCEEDを用いて光と電子の両方の機能を併せ持った「光・電子融合デバイス」の計算科学的設計のプロダクトランを実行中である。尚、この研究課題は、ポスト「京」課題7(総括・代表:常行真司東京大学教授)のサブ課題B(代表:信定)プロジェクトとして進行中。

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