2018 Fiscal Year Research-status Report
汎関数くりこみ群法によるスピン・電荷・軌道結合系の電子状態の解明
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16K05442
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
土射津 昌久 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70362225)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | くりこみ群法 / エキシトニック絶縁相 / 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、Ta2NiSe5で実現が指摘されているエキシトニック絶縁相とその近傍で発見された超伝導状態を理論的に解明することを目的とした研究を行なった。Ta2NiSe5の３鎖模型に対して、ボソン化法に基づいてスピン自由度と軌道自由度の基底を適切に取り替え、その基底に基づいてくりこみ群法による解析を行なった。その結果、伝導帯間でシングレットCooperペアを形成した超伝導相関が最も優勢となることを明らかにした。この結果は、先行研究の励起子ゆらぎの理論で指摘されたFFLO超伝導とは異なり、Ta2NiSe5で見られた超伝導の新しい発現機構を提案するものである。
本年度はさらに、強相関電子系を記述する新しい密度汎関数理論の枠組みの開発にも挑戦した。従来のKohn-Sham密度汎関数理論では、対象とする相関電子系を相関効果を有効ポテンシャルとして取り入れた自由粒子系にマップすることにより解析するが、一般に交換相関ポテンシャルを求めることが困難であるため、強相関領域を正確に記述することが困難であった。我々は、対象とする一様な相関電子系を不純物模型にマップし、不純物サイト以外の相互作用のない「環境」の部分に関してポテンシャルをデザインし、不純物問題を解くことで強相関領域をも記述できる枠組みを発展させた。この手法を１次元Hubbard模型に適用し、基底エネルギーや二重占有率を正確に記述できることを実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに開発・発展させてきた「ボソン化法に基づくくりこみ群法」をTa2NiSe5の３鎖モデルに適用し、３鎖系の新しい超伝導発現機構を提案することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究をさらに推進し学術論文として発表するとともに、分子性導体の電荷秩序の問題についてもくりこみ群法を適用する。
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| Causes of Carryover |
研究費補助事業期間に所属機関の異動があり、当初予定していた状況とは異なる状況で研究環境を整備する必要があったため。次年度は、今年度の繰越し額と次年度の予算を合わせて、研究環境の整備拡充を図る。
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