2015 Fiscal Year Research-status Report
電場によって誘起される表面・界面における超伝導の第一原理的研究
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26400325
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
濱田 幾太郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主任研究員 (80419465)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 誘電関数 / GW近似 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度より定式化と実装を開始したフォノン機構による超伝導転移温度の計算に必要な乱雑位相近似の元での遮蔽クーロン相互作用の計算の実装を行った。遮蔽クーロン相互作用を求めるためには動的誘電関数を計算する必要がある。従来の計算手法では各周波数について基底状態の固有状態に関する非占有準位についての無限和が必要であり、計算は容易では無い。本研究では静的誘電関数とその固有値と固有関数（固有ポテンシャル）を密度汎関数摂動理論を用いて計算し、さらに動的誘電関数は静的誘電関数の固有ポテンシャルを基底関数としランチョス法を用いて計算することで極めて効率的に誘電関数と遮蔽クーロンを求めることを可能とした。さらに本年度は周期系で必要となる非零の波数ベクトル（k, q, k+q/k-q）の取り扱いを可能とした。また一体グリーン関数も同様な手法で効率的に計算が可能であり、GW近似でのバンド構造の計算が可能である。金属系への拡張するための手法については現在検討中であるが次年度中には完成を予定している。電圧印加下におけるフォノン振動数の計算のための有効遮蔽媒質法の密度汎関数摂動理論への適用は現在も検討中である。来年度中の完成を目指している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
超伝導転移温度の計算には有効遮蔽クーロン相互作用の計算が必要であり、昨年度より着手したGW計算プログラムを拡張することでそれが可能になることが分かったため、そのプログラム開発を推進した。プログラムの開発は途中まで順調であったが、技術的な困難があり、それを解決するため多大な時間を要したためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
有効遮蔽媒質法を密度汎関数摂動理論に適用するための定式化を早急に完了させ、プログラムへの実装とテスト計算を開始する。テストには有効遮蔽媒質法の開発者あるいはその共同研究者の協力も仰ぎ、プログラム完成とその応用をさらに加速させる予定である。
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| Causes of Carryover |
計算機使用料を主な使途として計上していたが、使用する大型計算センターの利用申込が極めて多かったため、利用可能な計算資源が減らされ、それに応じて使用する予定であった予算の使用が困難となったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の計算資源も予定したものよりもさらに減らされているために、予定していた国際会議への参加・成果発表に加え、誘電関数、遮蔽クーロン相互作用計算コード開発について共同研究を行っているシカゴ大学の研究グループへの訪問・滞在を行うことで集中して計算プログラムの開発を進め、研究の加速を行う予定である。
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