| Project/Area Number |
21J12095
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
清水 真 岡山大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 強相関電子系 / 超伝導 / 有機超伝導体 |
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| Outline of Research at the Start |
銅酸化物超伝導体や鉄系超伝導体、重い電子系などの超伝導体は、電子相関・非従来型超伝導・量子相転移などの物性物理学の主要トピックを内包し、いまや一大分野として研究が進められている。しかしながら、超伝導体ごとの特性の数的評価は未達成であり、これを可能とする理論の構築が重要課題となっている。
上述の超伝導体では、電子間の局所相関が重要な役割を担っていると考えられている。これを考慮できるのが動的平均場理論（DMFT）法であるが、既存のDMFT法は非従来型超伝導体には適用できない。本研究では、このDMFT法の拡張を行い、非従来型超伝導体の超伝導対称性・転移温度の正確な評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
第一に、ゆらぎ交換近似（FLEX）法および線形Eliashberg方程式の計算コードを効率化した。特に多軌道系に適用した際、計算量の増加に伴い計算が困難となった。そこで、並列化などの効率化を施し、計算時間の短縮を実現した。本研究で実装したコードは一般の物質に適用できるため、今後さらなる応用が期待できる。また、他の理論への発展を配慮して実装したため、今後の研究の礎ともなることが期待される。
第二に、実装した計算コードをカッパ型BEDT-TTF有機超伝導体に適用した。この物質群では、常圧下で超伝導を示す物質が8つ報告されており、各物質の超伝導転移温度は2Kから12Kと様々である。これまでの研究ではd波超伝導が実現しているとされてきたが、近年の詳細な研究によって他の可能性が示唆されている。また、超伝導転移温度の差異を引き起こしている要因も明らかとなっていない。これらを明らかとするために、物質依存性を考慮した詳細な研究が必要となっている。本研究では、DFTに基づいて物質依存性を考慮し、ゆらぎ交換（FLEX）近似を適用したスピンゆらぎの理論を用いて超伝導対称性および転移温度の議論を行った。結果として、近年の実験とよく一致する超伝導ギャップ関数を得ることができた。また、これらの超伝導対称性は、ある特定の飛び移り積分の比によって決定されることを明らかにした。各物質の超伝導転移温度の違いを説明するためには、更なる計算が必要である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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