Development of the pair-density functional theory for superconductors

• Project/Area Number: 23K03250
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 樋口 克彦 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 准教授 (20325145)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 樋口 雅彦 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (10292202)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
• Keywords: 超伝導 / 対密度汎関数理論 / 第一原理計算 / 粒子数揺らぎ

Outline of Research at the Start

超伝導現象を第一原理的に解明する広く用いられている「超伝導の密度汎関数理論」の精度を決める量は，理論の中に現れる交換相関エネルギー汎関数です。この汎関数は，電子相関の様相を異常密度と電子密度の汎関数で書き表したもので、その近似形の改良が困難でした。最近われわれは，電子相関を直接あらわす物理量である「対密度」を用いると、超伝導状態で生じる「粒子数揺らぎ」が直接計算できることを発見しました。本研究では異常密度に代わって、この「対密度」を用いた超伝導第一原理計算理論（「超伝導のための対密度汎関数理論」）の開発を行います。