2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K03716
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
佐野 和博 三重大学, 工学研究科, 教授 (40201537)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 義章 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40221832)
中村 浩次 三重大学, 工学研究科, 教授 (70281847)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 第一原理計算 / 表面・界面系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はいわゆる銅酸化物系の高温超伝導ではなく、AxWO3（タングステンブロンズ、Aはアルカリ金属類）の表面やFeSe/SrTiO3界面系で近年報告されている高温超伝導のメカニズムを解明することにある。これらの系は常圧下でありながら超伝導転移温度Tcは100K前後となっており銅酸化物系のそれに匹敵し極めて興味深い。いずれの系もバルク状態でも超伝導を示すが、そのTcは10K以下であり表面や界面の効果によりTcが大幅に上昇したものと言える。特にWO3系ではバルクに比べTcが20倍近く（Tc～120K）も上昇しているものがあり、驚異的と言えよう。
この系は実験的な検討が進んでおらず超伝導ペアの対称性としてs波的なものが示唆されているがまだはっきりしたことが言える段階ではない状況である。そこで本研究では、これらの超伝導機構の本質はフォノンと電子相関の協働にあると想定し、まずは第一原理計算により電子状態を詳細に調べた上で電子格子相互作用定数λを求めフォノン機構による超伝導への寄与を評価した。
その結果、Aの原子としてNaを使ったNaxWO3のバルク系では、Naのドープ量に応じてTcが増大する結果を得た。これは実際に実験で得られているTcの結果をうまく理論的に再現しているものとなっている。このことは、とりもなおさずこの物質の超伝導メカニズムは、ほぼフォノン機構で説明できるものであるという事を示している。現在これらの成果は論文としてまとめている段階にある。
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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
第一原理計算によるNaxWO3のバルク系の超伝導転移温度の計算結果は、Naのドープ量に応じてTcが増大する結果となり、これは実験結果をうまく説明している。従ってこの物質の超伝導メカニズムは、ほぼフォノン機構で説明できるという結果を得ることができた。現在これらの成果は論文としてまとめている段階にあるので、本研究は概ね順調に進展しているものと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在得られている成果を論文としてまとめ、さらに投稿できるよう準備を進めていく。さらに今後は同じ物質でありながらバルク系と表面系でなぜ超伝導転移温度が異なるのか、その謎を探っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
2019年度中に開催予定であった学会等が、新型コロナ肺炎対策のため開催取りやめとなり旅費の一部が不要となったため次年度使用が生じた。これらの分は今後第一原理計算実行のため使用する電子計算機の一層の整備に充てる予定である。
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