Hirao Laboratory
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密度汎関数理論
(DFT : Density Functional Theory)
交換汎関数に対する長距離補正法
(A long-range correlation scheme)
LC法は、二電子演算子を誤差関数により分割し、交換汎関数の短距離部分とHartree-Fock交換の長距離部分を組み合わせる方法です。LC法+ファンデルワールス相関により、希ガス二量体、ファンデルワールス錯体、ベンゼンやナフタレンの二量体の計算を行い、その結果、ファンデルワールス結合の密度汎関数法による精密再現に成功しました。 LC法を用いたTDDFT計算ではRydberg励起、電荷移動励起エネルギーと振動子強度について、これまでの密度汎関数では過小評価しておりTDDFTの弱点であったが、これらを正しく改善している結果が得られ、同様に双極子モーメント、分極率、超分極率についても正しく改善した結果が得られました。.
OP相関汎関数
(One-parameter progressive correlation functional)

私たちはColle-Salvetti型のOne-Parameter相関汎関数を開発しました。このOP相関汎関数は1つのパラメータのみしか含んでおらず、さまざまな交換汎関数に適応することが可能であり、交換汎関数が正しく物理的条件を満たしているのであれば、OP相関汎関数は基本的物理条件を満たしています。OP相関汎関数はヘリウムからアルゴンまでの電子相関エネルギー等について他の相関汎関数よりも高い計算精度を得ている結果が得られました。

P-free交換汎関数
(Parameter-free exchange functional)

これまでのGGA交換汎関数は交換汎関数に対する基本的物理的条件を満たしていないので私たちはフィッティングパラメーターをもっていない交換汎関数を開発しました。私たちはこのP-free交換汎関数がいくつかの物理的条件をを満たしていることを確認し、水素原子からアルゴン原子までの交換エネルギーの誤差が2,3パーセントであることを確認しました。

状態選択時間依存密度汎関数法アルゴリズム
(SS-TDDFT : State-Specific Time-Dependent Density Functional Theory)
このアルゴリズムは、摂動選択により注目する励起に寄与する遷移のみをピックアップすることによって計算時間を劇的に減らす手法を用いている。計算の結果、精度を落とすことなくTDDFT計算の速度を飛躍的に向上させました。
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