4年生の卒業研究について
(理論研究室、山内グループ)
理論研の卒業研究
- 春学期
- 7月までは個別のグループに配属分けはせず、理論研全体で活動を行います。
4年生は6-7名ずつの3つの班に分かれ、各班を3人の教員が4週間ずつ受け持って
セミナーをします。
それと平行して、各教員はチューターとして2, 3名の学生を受け持ち、「論文講読発表」の
指導を行います。
- 秋学期
-
夏休み前に、学生の希望に従って配属先のグループ(講師以上の教員ごと)が決定します。
秋学期にはグループごとにセミナーや課題研究を行い、学期の終わりまでに卒業論文を
まとめます。卒業研究の発表会は、物理学科全体でポスター形式で行います。
山内担当の教材、卒業研究
2012年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter ７（スピン波）.
2011年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter ６ 第二量子化).
- 卒業研究
- R.M.マーティン「物質の電子状態（上）」（シュプリンガー・フェアラーク）を輪講して、密度汎関数法の基礎について勉強しました。その後、 局所密度近似のもとで原子について自己無同着に計算するプログラムを作成して、周期表をモチーフに元素の孤立原子に関する性質について調べ、卒業論文にまとめました。
- 「密度汎関数法による原子の電子状態計算：アルカリ金属を中心として」
- 「密度汎関数法による原子の電子状態計算：遷移金属を中心として」
- 「密度汎関数法による原子の電子状態の考察：族依存性」
2010年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter ４ (N粒子系の古典論)..
- 卒業研究
- ＧＰＧＰＵ（General Purpose Graphicｓ Processing Unit)は、ＰＣ等のグラフィック描画を加速する演算装置（ＧＰＵ）から、より柔軟な演算が可能となるように発展したハードウェア的な数値計算アクセレレータである。計算量の大きい計算物理学の分野で近年注目を集めている。その特長としては、演算器数が多く、プログラムの高並列化が期待できる一方、データバスが、通常のＣＰＵ−メモリ間よりも細いためコーディングに技術が必要とされる。このＧＰＧＰＵ（Ｔｅｓｌａ２０７０）を中心として、基本となるＭＰIならびにOpenMPによる並列化を古典分子動力学法に適用してパフォーマンスを考察しました。
- 「ＧＰＧＰＵ（ＣＵＤＡ Ｃ）による分子動力学法の並列計算」
- 「分子動力学計算のOpenMPとPGI Acceleratorによる高速化」
- 「OpenMPによる分子動力学法の並列計算」
2009年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter ６ 第二量子化).
- 卒業研究
- R.G.パール、W.ヤング「原子・分子の密度汎関数法」（シュプリンガー・フェアラーク東京）を輪講して、密度汎関数法の基礎について勉強しました。
その後、各自のテーマに沿って、より深く学習し、結果をまとめました。
- 「Thomas-Fermi理論における非結合性定理」
- 「Elimination of divergence at the nucleus in Thomas-Fermi theory」
2008年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter ３ (経路積分).
- 卒業研究
- D. J. Singh and L. Nordstroem, "Planewaves, pseudopotentials and the
LAPW method Second edition" (Springer)を輪講し、現在最も精度の高い第一原理計算法の一つであるＬＡＰW法について勉強した後、パッケージプログラムWIEAN2kを用いて、個別の物質の電子状態について考察しました。
- 「ＬＡＰＷ法によるＴiCの電子状態の研究」
- 「ＬＡＰＷ法によるNiの電子状態の研究」
2007年度
- 春学期のセミナーの教材
- S. Chandrasekhar, "Stochastic Problems in Physics and Astronomy,"
Rev. Mod. Phys. 15, 1-89 (1943).
- 卒業研究
- レヴュー論文（ M. A. L. Marques,and E. K.U. Gross, "Time dependent Density
Functional Theory" in C. Fiolhais, F. Nogue\ira, M. Marques(Eds);
LNP` 620 pp. 144-184(2003)）、いくつかの元論文を輪講し、時間依存密度汎関数法について勉強しました。 それを元に、プログラムを自作して、原子系の物理量について研究しました。
- 「時間依存密度汎関数法による原子の誘電応答」
- 「時間依存密度汎関数法による電場中の水素原子の研究」
- 「時間依存密度汎関数法による定常電場下の水素原子」
2006年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter １ （統計力学入門).
- 卒業研究
- Richard M. Martin "Electronic Structure"（Cambridge University
Press)、キッテル 「固体物理学入門」（丸善）を輪講しました。 固体物理学並びに密度汎関数法の基礎を身につけた後、各々が密度汎関数法、強束縛近似計算法を用いて個別の問題に
取り組んで計算をおこない、卒業論文にまとめました。
- 「密度汎関数法に基づく原子の電子構造計算」
- 「強束縛近似によるグラフェンの電子状態計算」
2005年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter ２ (密度行列).
- 卒業研究
- 吉岡大二郎「量子ホール効果」(岩波書店, 1998) を輪講しました。 量子ホール効果の基礎を勉強した後、各自テーマを決めて卒業研究を おこないました:
強磁場中の端状態の数値計算、核スピン分極の影響の考察、 量子細線の有限幅を取り入れた persistent current の計算、量子ドット中の
電子状態、など (江藤助教授と共同)。
- 「磁場下における２次元調和ポテンシャル中の２電子系のふるまい」
- 「tight-binding model を用いた磁場中の２次元電子系の考察」
- 「整数量子ホール系の端状態における核スピン分極の影響」
- 「強磁場中の少数電子系に対する数値計算とLaughlin近似の考察」
- 「磁場中の２次元電子系における空間変調ポテンシャルの効果」
- 「強磁場下における円筒井戸型ポテンシャル中の電子状態」
2004年度
- 春学期のセミナーの教材
- R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter 6 (第二量子化).
- 卒業研究
- S. Datta,"Electronic Transport in Mesoscopic Physics" (Cambridge
University Press, 1995) を輪講し、メゾスコピック系の電気伝導度の計算方法を勉強しました (江藤助教授と共同)。 それを具体的な例
(ポイントコンタクト, ABリング, 量子ドット, etc.) に応用し、 スピン軌道相互作用の効果を中心に研究しました。
- 「ABリングのスピン軌道相互作用を伴う場合の電気伝導特性」
- 「ABリングにおける電気伝導のTight Binding計算」
- 「Point Contactにおける電気伝導のrecursion法による研究」
- 「Point Contactの電気伝導特性とRashbaスピン軌道相互作用の考察」
- 「Rashbaスピン軌道相互作用の擬１次元輸送特性への影響」
- 「２重量子ドットにおける電気伝導特性の数値的考察」