第29回コンピュテーショナル・マテリアルズ・デザイン（CMD®）ワークショップ

29th Computational Materials Design(CMD®) Workshop - Autumn 2016
ナノサイエンス・ナノテクノロジー・学際教育研究訓練プログラム　ナノマテリアルズ・ナノデバイスデザイン学　 2016年度秋季集中講義・実習


コーステキスト 案内　COURSE CONTENTS & SCHEDULE

Beginners Course（計算機ナノマテリアルズデザイン基礎チュートリアル・コース）
（〜25 people）

（PROGRAM(J)） （PROGRAM(E)）
  • CMD®先端事例講義及び特別講演 (CMD®Studies and Special Lecture)
    • CMD講義　(森川)　CMD Introductory Lecture(Morikawa)　 1
    • CMDコピーマート(中西)　CMD Copymart(Nakanishi)　 1
    • 先端研究事例I（小谷）Case Study I（Kotani）　
    • 先端研究事例II（宮本）Case Study II（Miyamoto）　　 1
    • 先端研究事例III（西松）Case Study III（Nishimatsu） 1
    • 先端研究事例IV（福島）Case Study IV（Fukushima） 1
    • 特別講演　(播磨) Special Lecture(Harima)　 1
  • 第一原理計算の基礎理論講義　(Basic Principles of Ab-initio Calculation)
    • 結晶の対称性と電子状態(舩島)　Crystal Symmetry and Electronic Structure(Funashima)　 1
    • 第一原理計算の基礎(草部)　Fundamentals of Ab-initio Calculations(Kusakabe)　 1 2
    • UNIX講座(草部）　UNIX Crash Course (Kusakabe）　 1 2

  • 第一原理計算入門実習(３種類のコード：Machikaneyama2002・STATE-Senri・HiLAPW)　
    Introductory Hands-On (covering all the simulation codes offered）
    • Machikaneyama2002(赤井/佐藤/小倉)　(Akai/Sato/Ogura)　 1 2
    • STATE-Senri(森川/稲垣)　(Morikawa/Inagaki)　 1 2
    • HiLAPW(小口)　(Oguchi)　 1 2 3

  • UNIX/Linuxのエディターの使い方の予習にはこちらを参考にしてください。
    For preparation to use Editors on UNIX/Linux, please check this (But, sorry for only in Japanese). 　　　　　　　　　　

Advanced Course（計算機ナノマテリアルズデザインチュートリアル・コース）
（〜15　people）

（PROGRAM(J)） （PROGRAM(E)）
  • CMD®先端事例講義及び特別講演 (CMD®Studies and Special Lecture)
    • CMD講義　(森川)　CMD Introductory Lecture(Morikawa)　 1
    • CMDコピーマート(中西)　CMD Copymart(Nakanishi)初めての参加者のみ　 1
    • 先端研究事例I（小谷）Case Study I（Kotani）　
    • 先端研究事例II（宮本）Case Study II（Miyamoto）　　 1
    • 先端研究事例III（西松）Case Study III（Nishimatsu） 1
    • 先端研究事例IV（福島）Case Study IV（Fukushima） 1
    • 特別講演　(播磨) Special Lecture(Harima)　 1
  • CMD®実習（7種類のコードの内から２種類を選択）CMD®Intensive Hands-On
    (concentrating on 2 simulation codes chosen by the participant from among the codes offered）
    • ecalj（小谷）（Kotani） 1 2
    • feram（西松）（Nishimatsu） 1
    • ABCAP（浜田）（Hamada） 1 2 3 4 5 6
    • Machikaneyama（赤井/佐藤/小倉）（Akai/Sato/Ogura）　 1 2
    • Naniwa-Series（笠井/中西）（Kasai/Nakanishi） 1 2 3
    • ES-OPT（草部）（Kusakabe）　 1 2 3 4
    • RSPACE（小野/江上）（Ono/Egami） 1 2(eng)

Supercomputer Course（計算機ナノマテリアルズデザインスーパーコンピューター・コース）
(limited to 4 people)

（PROGRAM(J)） （PROGRAM(E)）
  • CMD®先端事例講義及び特別講演 (CMD®Studies and Special Lecture)
    • CMD講義　(森川)　CMD Introductory Lecture(Morikawa)　 1
    • CMDコピーマート(中西)　CMD Copymart(Nakanishi)初めての参加者のみ　 1
    • 大規模計算序論（下司）　Introduction to large-Scale Computing（Geshi）　 1
    • スパコンの特徴と使い方(未定)　Introduction to Supercomputer(Igarashi)
    • 先端研究事例I（小谷）Case Study I（Kotani）　
    • 先端研究事例II（宮本）Case Study II（Miyamoto）　 1
    • 先端研究事例III（西松）Case Study III（Nishimatsu） 1
    • 先端研究事例IV（福島）Case Study IV（Fukushima） 1
    • 特別講演　(播磨) Special Lecture(Harima)　 1　
  • CMD®実習(STATE-Senri)　(CMD®Practicum(STATE-Senri))
    To take this course, please bring your own PC.
    • STATE-Senri(森川/稲垣)　(Morikawa/Inagaki)　 1 2

Spintronics Design Course
（〜10　people）

（PROGRAM(J)） （PROGRAM(E)）
  • CMD®先端事例講義及び特別講演 (CMD®Studies and Special Lecture)
    • CMD講義　(森川)　CMD Introductory Lecture(Morikawa)　 1
    • CMDコピーマート(中西)　CMD Copymart(Nakanishi)初めての参加者のみ　 1
    • 先端研究事例I（小谷）Case Study I（Kotani）　
    • 先端研究事例II（宮本）Case Study II（Miyamoto）　　 1
    • 先端研究事例III（西松）Case Study III（Nishimatsu） 1
    • 先端研究事例IV（福島）Case Study IV（Fukushima） 1
    • 特別講演　(播磨) Special Lecture(Harima)　 1
  • CMD®講義 (CMD® Lecture)
    • 講義名をクリックすると詳細の表示/非表示が切り替えられます。(When you click Lecture title, corresponding details will be shown)
    • オリエンテーション：(吉田) 　 Orientation (Katayama-Yoshida)

      • ・産業構造の転換とスピントロニクス・デザインコースの役割
      ・スピントロニクス・デザインコースと基礎研研究およびロードマップ
      ・スピントロニクス・デザインコースの狙いと構成概要
      ・将来展望

    • 講義I：スピントロニクス基礎I　(白井) 　 Lecture I (Shirai) 1

      • ・スピントロニクスの必要性とその基盤を与える磁性理論
      ・社会とスピントロニクス
      ・自由な磁性イオンの電子状態（電子・原子核の磁気モーメント、基底状態、ＬＳ結合）
      ・磁場中の磁気モーメントの運動
      ・原子核と電子の相互作用（磁気的相互作用、核四重極モーメント、アイソマーシフト、メスバウアー効果）
      ・結晶中の磁性イオン（イオン結晶と金属、結晶場の効果、１イオンの異方性有効ハミルトニアン、ヤンテラー効果、軌道角運動量の消失と残留）

    • 講義II：スピントロニクス基礎II（赤井） Lecture II（Akai） 1

      • ・磁性の発現と磁気構造
      ・交換相互作用
      ・共有結合模型とHeitler-London模型
      ・電子移動交換相互作用と直接交換相互作用
      ・Kanamori-Goodenough則
      ・二重交換相互作用
      ・RKKY相互作用とｐ-ｄ交換相互作用
      ・異方的交換相互作用
      ・Dzialshinsky-Moriya相互作用
      ・転移温度（強磁性、反強磁性、分子場理論）
      ・磁気異方性理論（結晶および形状）とその制御
      ・核磁性

    • 講義III：スピントロニクス基礎III（浜田） Lecture III（Hamada） 1

      • 金属磁性
      ・伝導電子の磁性
      　パウリ帯磁率
      ・磁性不純物
      　Anderson模型
      　近藤効果
      　RKKY相互作用
      ・金属強磁性の理論
      　Hubbard模型
      ・磁性合金の電子状態
      　環境効果
      　非磁性不純物
      ・磁気秩序
      　スピンの集団運動

    • 講義IV：スピントロニクス・インターフェース・デザイン（三浦） Lecture IV（Miura） 1

      • ・磁気接合における磁気抵抗効果
      ・磁気ダンピングの電子論
      ・結晶磁気異方性の電子論
      ・スピントロ二クスバリア材料の理論設計

    • 講義V：スピントロニクス・デザイン・磁化制御I（小田） Lecture V（Oda） 1

      • ・電子構造（強磁性、反強磁性）
      ・磁気モーメント（スピン、軌道、局在・遍歴、逆格子空間スピンテクスチャ）
      ・ゼーマンエネルギー
      ・磁性担体距離と磁気相互作用、磁気構造と結晶構造
      ・スピン軌道相互作用、電場効果
      ・スピントランスファートルク
      ・磁気異方性エネルギー（電子軌道、磁性体形状）
      ・磁気異方性（面内、面直）
      ・電圧スピントルク
      ・ランダウ＝リフシッツ＝ギルバート方程式
      ・磁性薄膜材料の磁気異方性デザイン

    • 講義VI：スピントロニクス・デザイン・磁化制御II （中村） Lecture VI (Nakamura) 1

      • ・遷移金属の電子構造と磁性
      ・遷移金属表面・薄膜の電子構造と磁性
      ・超格子・多層薄膜化による遷移金属薄膜磁性の制御
      ・外部電場による遷移金属薄膜磁性の制御

    • 講義VII：半導体スピントロニクス・デザインI（佐藤・福島） Lecture VII (Sato/Fukushima) 1 2

      • ・半導体中の磁性不純物の電子状態
      ・磁気的相互作用（超交換相互作用、二重交換相互作用、ｐ−ｄ交換相互作用、Alexander-Anderson-Moriya相互作用）
      ・磁気力定理
      ・強磁性転移温度の理論予測と実験
      ・スピノーダル・ナノ分解
      ・自己組織化ナノ超構造の多階層連結シミュレーション
      ・相変化メモリへのスピントロ二クス応用
      ・d0 強磁性
      ・半導体スピントロニクスのデザインと実証
      ・将来展望（スピノーダル・ナノ工学）

    • 講義VIII：酸化物スピントロニクス・デザインI （山内・籾田） Lecture VIII (Yamauchi/Momida)

      • ・遷移金属酸化物の電子状態
      ・ペロブスカイト酸化物の磁性
      ・強誘電性とマルチフェロイック物質
      ・ウルツァイト化合物のピエゾ効果
      ・酸化物中の欠陥と電子状態

    • 講義IX：量子スピントロニクス・デザインI（水落） Lecture IX (Mizuochi)　 1

      • ・ダイヤモンドの物質科学と発光中心
      ・単一分子分光と単一スピンの観測（磁気共鳴法）
      ・NV中心の電子状態
      ・超空間高分解能イメージング
      ・NV中心を用いた超高感度センシング（磁場、電場、温度）

    • 講義X：有機スピントロニクス・デザインI（大戸） Lecture X (Oto) 1

      • 単一分子スピントロニクス
      ・単一分子接合の電子状態
      ・単一分子スピンバルブの理論
      ・第一原理計算によるスピンバルブ素子のデザイン（非平衡グリーン関数法）
      ・トンネル異方性磁気抵抗効果（TAMR）
      有機薄膜スピントロニクス
      ・有機スピンバルブ素子の理論（有機・金属界面のスピン注入）
      ・有機磁気抵抗効果（OMAR）
      ・OMARの制御

  • CMD®実習（4種類のコードの内から1種類を選択）CMD®Intensive Hands-On
    (concentrating on 1 simulation codes chosen by the participant from among the codes offered）
    • Machikaneyama(赤井/佐藤/小倉）(Akai/Sato/Ogura）　 1 2
    • Naniwa-Series(笠井/中西)(Kasai/Nakanishi)　 1 2 3
    • ES-OPT(草部)(Kusakabe)　 1 2 3 4
    • RSPACE(小野/江上)　(Ono/Egami) 1 2(eng)

Expert Course（計算機ナノマテリアルズデザイン先端チュートリアル・コース）

  • CMD®先端事例講義及び特別講演 (CMD®Studies and Special Lecture)
    • CMD講義　(森川)　CMD Introductory Lecture(Morikawa)　 1
    • 先端研究事例I（小谷）Case Study I（Kotani）　
    • 先端研究事例II（宮本）Case Study II（Miyamoto）　　 1
    • 先端研究事例III（西松）Case Study III（Nishimatsu） 1
    • 先端研究事例IV（福島）Case Study IV（Fukushima） 1
    • 特別講演　(播磨) Special Lecture(Harima)　 1
  • CMD®実践研究　(CMD®Practicum)