2017 Fiscal Year Annual Research Report
First-principles calculation of the superconducting transition temperature: Developing the method for electronic properties towards the exchange effects
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15K20940
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
明石 遼介 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40734356)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 計算物理学 / 高温超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では超伝導転移温度(Tc)を結晶構造から第一原理計算するための基盤手法開発を行った。また計画遂行中発見された硫化水素における高温超伝導現象(Tc=マイナス70℃)についても、昨年度に引き続きさらに研究を進めた。研究遂行期間のまとめとして成果発表を多数行った。
手法開発に関しては、昨年度より進めた交換エネルギー項がもたらすスピンゆらぎ効果の応用および成果発表を進めた。昨年度研究を行った単体金属における強磁性ゆらぎの超伝導ペアリング抑制効果について国際学会発表(招待)を3件行った。論文についても執筆を進めている。
硫化水素における高温超伝導相については、これまでの結果をさらに発展させるべく、構造探索手法の開発者であるArtem Oganov氏(Skoltech, Russia)との共同研究を行い、高圧で安定化する構造相についてシミュレーションによる探索を進めた。結果、H-S系において従来多く研究されてきた水素が多数を占める系のみならず、硫黄が多数を占める系についても安定構造が多数存在することが分かった。これは硫化水素の高圧における構造変態過程において重要な役割を果たしていると思われる。本結果について国際共著論文をまとめた。また、これまでの成果について国内の研究会で招待講演を行った。
その他の関連研究として、Tc計算手法を２次元構造を持つ超伝導体BiS2化合物に用いた理論研究をCambridge大と共同チームとして進め、論文として発表した。また、この物質の電子状態が持つ性質について調べた結果を、過去の自身の２次元系の電子状態計算に関する知見と併せて、２次元系物質の電子状態が構造に対してどのように変化するかという点について、広く応用可能な理論をまとめ、これも論文として発表した。
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