2020 Fiscal Year Research-status Report
第一原理計算に基づく多面的なアプローチによる超伝導物質探索
| Project/Area Number |
18K03442
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
是常 隆 東北大学, 理学研究科, 准教授 (90391953)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 超伝導 / 第一原理計算 / 物質探索 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
実験において様々な水素化合物の超伝導体の報告が継続的に行われている状況を鑑み、水素化合物の超伝導体の計算を精力的に行った。特に、硫化水素に対して炭素をドープすることで転移温度が室温になるという実験報告がなされたため、この系の理論的理解を目指して、硫化水素に炭素をドープした系の研究を進めた。具体的には、炭素ドープの効果を仮想結晶近似およびスーパーセルを用いたドープ計算によって実現し、第一原理的に転移温度の評価を行った。また、他にもLaH10にAlをドープした系や、YHx, TiHx といった物質に対しても計算を進めている。完全に第一原理的にEliashberg方程式を解く手法は、我々独自の手法であり、最も精度の高い方法の一つと考えられている。この手法を様々な系に適用することで、この手法の利点、欠点が明らかになりつつあり、第一原理的に超伝導転移温度がどの程度予言可能か、という問題に対する知見も蓄積されてきている。今後、これらの結果をまとめ、更なる物質探索につなげていきたいと考えている。
また、昨年度から引き続き開発を進めているEliashberg方程式を解くプログラムの改良も行っている。特に、pythonを用いた実装において現実的な速度で計算を可能にするなどの高速化や省メモリ化に成功した。これにより、様々な系への適用をより容易に行うことができる。また、プラズモンの効果やスピン揺らぎの効果などの取り込みコードの実装への足がかりにもなっていると考えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験的に室温超伝導の報告がなされたことにより、その系への計算の適用を行い、成果をまとめることができた。この内容は現在投稿準備中である。また、当初の予定である、金属元素への適用やプラズモンの効果の取り込みに向けての取り組みも進めている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
水素化合物の超伝導体は、現在も次々に新しい物質の報告がなされており、それらの物質への適用を行っていくことで水素化合物の超伝導への理解を深めていきたい。また、当初の予定である、プラズモンの効果の取り込みなども進めていく。
|
| Causes of Carryover |
出張の予定がたたなかったため。次年度も出張できるかどうか分からないため、計算を加速させるための計算機の購入を予定している。
|
