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超伝導臨界磁場と転移温度を予測する電流密度汎関数理論の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26400397
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関広島大学

研究代表者

樋口 克彦  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (20325145)

研究分担者 樋口 雅彦  信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (10292202)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード超伝導 / 密度汎関数理論 / 臨界磁場 / 転移温度
研究成果の概要

超伝導転移温度と臨界磁場を予言するために、磁場下超伝導体に対する「超伝導の電流密度汎関数理論」を構築した。磁場下超伝導体の熱平衡状態を特徴づける基本変数として、超伝導秩序変数、常磁性電流密度の横成分、電子密度が本理論では選ばれている。本理論に基づいて具体的に数値計算を実行するために必要不可欠な交換相関エネルギー汎関数の開発も行った。交換相関エネルギー汎関数の結合定数積分表示を与えた。さらに、オリジナルの密度汎関数理論における局所密度近似の考え方を参考に、BCS理論が良い近似になっている極限において正しくBCS理論におけるギャップが再現されるような交換相関エネルギー汎関数の近似形を開発した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Kathmandu University(Nepal)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Basic variables to be reproduced in the first-principles theory for superconductors: Fluctuation of the particle number2017

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi, E. Miki and M. Higuchi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 号: 6 ページ: 064704-064704

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.064704

    • NAID

      40021221755

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Calculations of magnetic properties of metals through the magnetic-field-containing relativistic tight-binding approximation method2017

    • 著者名/発表者名
      M. Higuchi, D. B. Hamal, and K. Higuchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Current-Density Functional Theory for the superconductor2016

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi and M. Higuchi
    • 雑誌名

      Cond-mat

      巻: -

    • NAID

      130008148040

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relativistic tight-binding approximation method for materials immersed in a uniform magnetic field: Application to the crystalline silicon2015

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi, D. B. Hamal, and M. Higuchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B.

      巻: 91 号: 7

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.075122

    • NAID

      120007100288

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Calculation of Magnetic oscillations via the magnetic-field-containing relativistic tight-binding approximation method: Revisit of the de Haas-van Alphen effect2015

    • 著者名/発表者名
      D. B. Hamal, M. Higuchi, and K. Higuchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B.

      巻: 91 号: 24

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.245101

    • NAID

      120007100287

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent Development of the Pair Density Functional Theory2015

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi and M. Higuchi
    • 雑誌名

      Quantum Matter

      巻: 4 号: 1 ページ: 63-68

    • DOI

      10.1166/qm.2015.1171

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Basic variables to be reproduced in the first-principles theory for superconductors: Fluctuation of the particle number2015

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi and M. Higuchi
    • 雑誌名

      cond-mat

      巻: cond-mat ページ: 1-29

    • NAID

      40021221755

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Proposal of the Approximate Kinetic Energy Functional of the Pair Density Functional Theory2014

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi and M. Higuchi
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 3

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.017009

    • NAID

      120007100257

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Approximate forms of the pair-density-functional kinetic energy on the basis of a rigorous expression with coupling-constant integration2014

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi and M. Higuchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A.

      巻: 90 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.90.062511

    • NAID

      120007100286

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Energy-band calculations of materials immersed in the magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi
    • 学会等名
      EMN Meeting on Computation and Theory 2017
    • 発表場所
      Dubai, United Arab Emirates
    • 年月日
      2017-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A density functional approach for the superconductor2017

    • 著者名/発表者名
      M. Higuchi
    • 学会等名
      EMN Meeting on Computation and Theory 2017
    • 発表場所
      Dubai, United Arab Emirates
    • 年月日
      2017-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pair-Density Functional Theory for Superconductors2016

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi and M. Higuchi
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D and Materials Research (CC3DMR) 2016
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Energy band structures of the crystalline silicon immersed in the magnetic field2016

    • 著者名/発表者名
      M. Higuchi and K. Higuchi
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D and Materials Research (CC3DMR) 2016
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current-Density Functional Theory for Spin-Singlet, Spin-Triplet and their MixedSuperconductors immersed in the Magnetic Field2014

    • 著者名/発表者名
      M. Higuchi, H. Niwa and K. Higuchi
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Relativistic tight-binding approximation method for Bloch electrons in the uniform magnetic field and its application to silicon with vacancies2014

    • 著者名/発表者名
      D. B. Hamal, M. Higuchi and K. Higuchi
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Electronic structure calculations for materials immersed in a uniform magnetic field via the relativistic tight-binding approximation method2014

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi, D. B. Hamal and M. Higuchi
    • 学会等名
      Conference on Computational Physics (CCP2014)
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-08-09 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Validity of the kinetic energy functional based on the coupling-constant expression in the pair-density functional theory2014

    • 著者名/発表者名
      M. Higuchi and K. Higuchi
    • 学会等名
      Conference on Computational Physics (CCP2014)
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-08-09 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Current-density functional theory for superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      K. Higuchi and M. Higuchi
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research 2014
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Finite temperature pair-density functional theory2014

    • 著者名/発表者名
      M. Higuchi and K. Higuchi
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research 2014
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/khiguchi/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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