2016 Fiscal Year Annual Research Report
原子層における次元性と対称性を用いた物質設計
Publicly Offered Research
| Project Area | Science of Atomic Layer Systems |
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| Project/Area Number |
16H00924
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
是常 隆 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 上級研究員 (90391953)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 物性理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子層物質を使った物質設計として、まず、超伝導探索に向けた研究を行った。原子層物質では、低次元性に伴うファンホーフ特異点による状態密度の発散やバンド端における有限の状態密度があり、これらが超伝導にとって有利に働くと考えられる。しかしこれまでの手法では、一般に状態密度がエネルギーとともに大きく変化するときに、精度よく超伝導の計算を行うのは困難であった。そこで、これまでの手法を改良し、超伝導転移温度が簡単な計算で精度よく得られる手法の開発を行った。この手法開発により、低次元系を含む様々な系に対して、効率的に転移温度の計算が可能になった。これは今後の超伝導物質設計を考える上でも極めて重要な進歩であると考えている。現在、この手法を用いて原子層物質における超伝導の可能性を探索しているところである。
また、低次元物質における別の特徴であるバルクからの対称性の変化、特に反転対称性の破れを利用した電子状態に対する理解、および計算手法開発も行った。特に、反転対称性の破れに伴うジャロシンスキー守谷相互作用の定量的評価手法の開発を行った。その結果、ジャロシンスキー守谷相互作用がスピン流として理解できる、という物理的解釈も明らかにした。この手法開発により、今後原子層物質を活用した磁性制御の可能性を議論することが容易になったと考えている。
他にも、電子格子相互作用による電子状態の変化を効率よく計算するコードの開発を行った。現在、この手法の原子層物質への適用を進めているところである。
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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
原子層物質における低次元性を利用した超伝導や磁性制御を目指した物質設計に向けて必要な手法の開発が順調に進み、様々な物質への適用も進んでいるから。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでに開発した手法を様々な原子層物質に適用していくことで、それぞれの原子層物質の可能性を議論していきたい。既存の原子層物質だけでなく、新しい原子層物質の探索や開発、さらには複数の原子層物質の層状物質なども視野に入れていければと考えている。
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