Sakurai-Sugiura法による実空間Bogoliubov-de Gennes方程式の高速数値解法

Fast numerical solver for real-space Bogoliubov-de Gennes equations with the Sakurai-Sugiura method

永井 佑紀   ; 篠原 康*; 二村 保徳*; 太田 幸宏; 櫻井 鉄也*

Nagai, Yuki; Shinohara, Yasushi*; Futamura, Yasunori*; Ota, Yukihiro; Sakurai, Tetsuya*

銅酸化物高温超伝導体に代表される非従来型超伝導体は、原子力分野をはじめとして、さまざまな産業への応用も期待され世界中で盛んに研究されているが、これらの超伝導体を利用したマイクロデバイスを設計するためには量子力学的挙動も含めて正確に取り扱うことが必要である。本研究では、上記課題に対し、スペクトル直交多項式展開とSakurai-Sugiura法を併用した並列性の極めて高い数値計算手法を開発したことを報告する。なお、上記課題の解決にあたっては、その並列計算性能を示すために、スーパーコンピュータBX900に最適化した超大規模並列計算コードを開発することに成功した。これらの結果は、超伝導体のシミュレーションのみならず、実空間第一原理計算等の巨大な系を扱える手法の一つとしても有用であり、さまざまな系に適用可能であり、広く原子力分野の材料開発のためのシミュレーション基盤開発にも資する成果である。

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