matelier事例集ダイジェスト版

原子スケール材料シミュレーション matelier計算事例集 ダイジェスト版 株式会社アスムス 2024年3月

電子状態 バンドギャップ，バンド構造

ZnOのバンドギャップ最適化 DFT-1/2 (Exciting), GpyOpt Zn O

半導体Siの不純物準位解析 PBEsolはバンドギャップと不純物準位を過小評価します。TB09はこれらを大きく改善します。 Si 512原子のうち、一原子を不純物原子に置き換えました。 As（ドナー） 不純物準位 (meV) バンドギャップ (eV) TB09 41 1.07 PBEsol 18 0.47 文献値 49 1.11 Al （アクセプタ） 不純物準位 (meV) バンドギャップ (eV) TB09 37 1.07 PBEsol 10 0.49 文献値 57 1.11 ドナー準位の電荷密度分布

単層MoS2の1H/1T 界面の電子状態 1H (半導体) zigzag 端で接する場合 S zigzag Mo armchair 1T (金属的) PAW, DFT-D2 armchair 端で接する場合

ノンコリニア反強磁性体 Sr2IrO4 のバンド PAW+U, SOI 磁気モーメント Sr Ir O Ir 5d 軌道 t2g 成分

単層MoSe2の電場誘起ラシュバ分裂 PAW, DFT-D2, SOI, ESM スピン表面垂直成分 Se E = 0.0 V/Ang. E = 0.5 V/Ang. スピン表面平行成分 E = 0.5 V/Ang. Mo ラシュバ ラシュバ 分裂

表面に射影したバンド構造図 GaAs (110) MgO(100) バルク射影域を 灰色で示しました。 Si(111)

バンドアンフォールディング 基板上のグラフェンのバンド 構造図を求めます。 ⚫ 「グラフェン」のバンド 構造を得るために、基板 とグラフェンの周期性の 違いを利用します。 ⚫ バンドアンフォールディ ング計算機能を利用して、 グラフェンの周期の電子 状態を抽出します。 グラフェン グラフェン バッファ層 SiC基板 水素終端 電子ドープされたDirac錐

分光解析

Fe 酸化物の Fe 2p XPS 結合エネルギー PAW, PBEsol, DFT+U FeO Fe2O3 Fe3O4

赤外分光：固体フォノンによる赤外反射 固体フォノンの情報は、（遠）赤外領域に現れます。 第一原理計算による赤外分光の解析は、 複数の計算機能の組み合わせで実現します。 • 構造最適化 • 電子系誘電率 • ボルン有効電荷（Berry位相） • 振動解析 FeS2

その他

高圧下の電子状態計算 高い圧力の実現は高コストですが、シミュレーションで仮想的に実現することは容易です。 RuN2

N含有 NiFe 合金の磁気交換相互作用 PBE(OpenMX) Ni Fe N

α-In2Se3の分極反転経路のNEB計算 PAW, DFT-D3 (M3) (M1) (M2) (M4)

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