2013 Fiscal Year Research-status Report
第一原理電子状態計算法を用いた核四重極共鳴周波数成分の解析
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25400342
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
播磨 尚朝 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50211496)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 核四重極共鳴 / 第一原理電子状態計算 / 強相関電子系 / 相転移 / 電場勾配 |
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| Research Abstract |
本課題研究の目的は、第一原理電子状態計算の手法を用いて、固体中の原子位置での電場勾配の微視的な起源を明らかにすることを計算手法として確立することにある。電場勾配を与える物理量の成分分析を行うことの利点は、微視的な物理描像が得られるばかりでなく、実験結果との不一致の原因を微視的な視点から明らかにすることで、電場勾配の計算方法の改良にもつながる。
今年度は、成分分析の準備としてプログラムの検討を行うことと並行して、いくつかの化合物の電場勾配の計算を行った。最も特筆すべき成果は、小手川准教授と共同で行ったLaOBiS2のF置換系でのBiのNQR周波数変化の研究である。この物質はもともとは絶縁体であるが、OをFで置換していくと金属化して10K程度の超伝導転移温度を示すが、F置換によりBi位置での電話勾配が大きく変化することが、実験的にも理論的に確認できた。この事実は、電場勾配の中には多くの物理量の微妙なバランスで決まっている場合もあることを示していて、本課題研究の意義が再認識され、重要性が高まることが示された。
この他に、f電子系としては、電気的自由度で超伝導が起こると言われているCeCu2Si2をLDA+U法で行っているが収束が遅く、実験と比較できる結果はでていない。また、当初予定していなかったEu磁性化合物のNQRの実験が琉球大学で進み、磁性体を扱うプログラムを準備する必要性が認識された。さらには、磁気歪みをともなうUGa2や多様な構成要素をとる1-2-20系の計算などを行った。
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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
プログラムの検討は、共同研究者行っており、当初計画よりやや遅れているが、LaOBiS2のF置換によるBi位置での電場勾配が大きく変化すると言う、これまでの常識では予想できない重要な知見を得ている。実験的にも一部ではあるが計算を支持する結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
電場勾配の成分分析に向けて必要なプログラムの改良を行うことと並行して、スピン軌道相互作用付きの磁性体の計算方法の開発、さらには、LDA+U法による磁性体の計算方法の開発を通じて、電場勾配の計算手法の確立を行う。LaOBiS2の重要性の認識により、当初の予定よりも計算が軽い系で、多くの計算を実行する有用性が明らかになったが、本研究の成果をより有効に伝えるために、URu2Si2など多くの研究者が注目している物質の研究も欠かせない。引き続き、国内外のNQRの実験的研究者と密に連絡をとり、様々な系での検討を加えていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初の予定よりプリンタートナーの消費が少なくて、購入の必要がなかったため。
必要に応じて、プリンタートナーを購入する。
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