超伝導密度汎関数理論とマテリアルズインフォマティクスによる超伝導物質探索

• Project/Area Number: 20K15012
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 河村 光晶 東京大学, 物性研究所, 助教 (30760574)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: マテリアルズインフォマティクス / 第一原理計算 / 超伝導密度汎関数理論 / ベイズ推定 / 電子-フォノン相互作用

Outline of Research at the Start

フォノン型超伝導体の多くは線材に加工し易い利点を持つが、超伝導転移温度(Tc)が低く冷却にコストがかかる為に、よりTcの高いものが望まれている。本研究ではTcの高いフォノン型超伝導体を共有結合を持つ金属、特にホウ素と炭素を含む化合物の中から探索する。その為に、硫化水素や MgB2等のフォノン型超伝導体に適用され、その構造や超伝導機構の解明に役立ってきた超伝導密度汎関数理論を用いてターゲット物質群中の少数の物質に対してTcの第一原理計算を行い、残りの物質に対してはマテリアルズインフォマティクスによる外挿によってTcを求め、それらを再帰的に繰り返す事により少ない計算コストで物質群全体のTcを得る。