2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of first-principlesEliashberg code and application to real materials
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16K05452
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 和磨 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60525236)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 第一原理計算 / スピン軌道相作用 / 超伝導 / ソフトウェア公開 / 実験との共同研究 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題では，超伝導転移温度評価と微視的機構解明を目的として，第一原理計算に基づくプログラム開発とこれを用いた実証研究を行った。これまで申請者は電子系の集団励起モードであるプラズモン揺らぎを研究対象としてきたが，今回は，フォノン物性のための第一原理計算と，電子格子相互作用評価に基づく超伝導転移温度の第一原理計算に焦点を当てた。またこれを実現するための様々なモジュール (高精度状態密度評価モジュール，ワニエ内挿モジュール等) 整備を進めた。現実物質の超伝導理解のために実験との共同研究を実施し，開発ツールが十分に機能するか検証した。開発プログラムの汎用ソフトウェア整備をすすめ，ユーザのための研究インフラ構築を行った。第一原理電子構造計算プログラム xTAPP，フォノン計算プログラム Phonopy，第一原理多体摂動論プログラムRESPACK を併用して第一原理計算に基づく超伝導転移温度評価を行うプログラムを開発した。エリアシュベルグ理論に基づく修正マクミラン公式を用いて，評価に必要となる電子状態密度，電子格子相互作用，実効的電子間相互作用，デバイ温度等を評価するプログラムを開発した。開発プログラムのチェックのために，BCS系超伝導体に対して計算を行った。また，この開発の中で得られる様々なモジュール (電子状態密度モジュール，フォノン分散計算モジュール, 電子間相互作用モジュール等) の性能をチェックするため，実験研究者と広範な物質に対する共同研究を実施した。以下が具体的に実施した研究課題である。① Al, Nb の超伝導転移温度計算, ② 銅酸化物のTc に対する異方性圧縮効果, ③ Nb の Tc に対する高圧歪み加工効果, ④ 新規超伝導体NdNiO2 の低エネルギー有効模型導出, ⑤ イリジウム酸化物 Ca5Ir3O12 のフォノン計算, ⑥ 汎用性ソフトウェア公開。
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| Remarks |
RESPACKは第一原理多体摂動計算ソフトウェアである。2020/1/13にバージョン3を公開した。2017/7/14に公開以来、2020/06/20までにダウンロード総数1847である。
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