The first-principles calculation is now accepted as one of the most powerful techniques in theoretical material science. This is due to the success of the local density approximation (LDA), which describes a lot of ground state properties for a wide range of materials [1]. However, it has been recognized that the LDA predicts occupied d states at too high energy and this error causes some unfortunate predictions [2, 3]. Typical example is a case of La_2-xSr_xCuO₄ which is known as one of the cuprate superconductors, and the anti-ferromagnetic insulating state of La_2-xSr_xCuO₄ is not correctly reproduced by the LDA [4]. The self-interaction correction (SIC) method is one of the practical methods which have been proposed to correct the LDA predictions [2, 3].

In this presentation, I will explain first-principles calculations and show some examples of the LDA calculations. Then based on the calculated results on ZnO, I will discuss how the LDA results are corrected by introducing the SIC method. Finally, I will introduce La₂CuO₄ [4] and explain the purpose of my work.

第一原理計算において、局所密度近似（LDA）は理論物質科学において非常に有力な方法の1つとして知られている。これは局所密度近似（LDA）の成功によるものであり、LDAは非常に幅広い物質において基底状態の様々な性質を再現してきた[1]。しかし一方で、LDAは占有されたd状態のエネルギーを非常に高く見積もってしまう。このエラーはいくつかの間違った予測を生み出してしまう[2,3]。典型的な例として、La_2-xSr_xCuO₄が挙げられる。この物質は銅酸化物超伝導体の1つとして知られている。また、La₂CuO₄の反強磁性絶縁体という状態は、LDAでは正しく再現されない[4]。自己相互作用補正（SIC）は非常に実用的な方法であり、LDAの予測を修正するものとして提案されている[2,3]。

今回の発表では、第一原理計算について説明し、LDAによる計算結果の例をいくつか示す。さらに、ZnOに関する計算結果に基づいて、LDAの結果がSICの導入によりどのように改善されるかを議論する。最後に、La₂CuO₄という物質について紹介し、自分の研究の目的を説明する。

1. 笠井英明，赤井久純，吉田博　編 ;「計算機マテリアルデザイン」（大阪大学出版会）
2. A. Filippetti, N.A. Spaldim; Phys. Rev. B67, 125190 (2003)
3. J.P. Perdew, A. Zunger; Phys. Rev. B23 5048 (1981)
4. Warren E. Pickett; Rev. Mod. Phys. 61, 433 (1989)
5. W. Gopel et al.: Phys. Rev. B26 3144 (1982)