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超伝導密度汎関数理論の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H03696
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

有田 亮太郎  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, チームリーダー (80332592)

研究分担者 是常 隆  東北大学, 理学研究科, 准教授 (90391953)
連携研究者 明石 遼介  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40734356)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワード超伝導密度汎関数理論 / 第一原理計算 / 高温超伝導 / トポロジカル超伝導 / 物性理論 / 超伝導 / 高圧下水素化合物 / 高圧下硫化水素
研究成果の概要

超伝導密度汎関数理論に関わる以下の方法論開発を行った。(1)k-meshのサイズについて収束のよい電子格子相互作用の計算法。(2)スピン軌道相互作用を考慮した電子格子相互作用の評価法。(3)奇パリティの超伝導の不安定性の評価法。これらを使ってBiS2系超伝導体、トポロジカル結晶絶縁体SnTeにInをドープした場合およびトポロジカル超伝導体Bi2Se3にCuをドープした場合の超伝導の解析を行った。また、高圧下の硫化水素の超伝導を解析するため、ゼロ点振動、フォノンの非調和性、遅延効果、バーテックス補正を考慮したMigdal-Eliashberg理論に基づく第一原理計算法の開発と応用も行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 11件、 招待講演 12件)

  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学キャペンディッシュ研究所(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficient method to calculate the electron-phonon coupling constant and superconducting transition temperature2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Koretsune, and Ryotaro Arita
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: 220 ページ: 239-242

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2017.07.011

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak phonon-mediated pairing in BiS2 superconductor from first principles2017

    • 著者名/発表者名
      Corentin Morice, Ryosuke Akashi, Takashi Koretsune, Siddharth S. Saxena, and Ryotaro Arita
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 18 ページ: 180505-180505

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.180505

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superconductivity on a Quasiperiodic Lattice: Extended-to-Localized Crossover of Cooper Pairs2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai, N. Takemori, A. Koga, and R. Arita
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 2 ページ: 0245091-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.024509

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonempirical Calculation of Superconducting Transition Temperatures in Light-Element Superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita, Takashi Koretsune, Shiro Sakai, Ryosuke Akashi, Yusuke Nomura, Wataru Sano
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 20 号: 25 ページ: 16024211-19

    • DOI

      10.1002/adma.201602421

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Possible "Magneli" Phases and Self-Alloying in the Supercoducting Sulfur hydride2016

    • 著者名/発表者名
      R. Akashi, W.Sano, R. Arita and S. Tsuneyuki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 117 号: 7 ページ: 075503-075503

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.075503

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exotic s-wave superconductivity in alkali-doped fullerides2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nomura, S. Sakai, M. Capone, and R. Arita
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 28 号: 15 ページ: 153001-153001

    • DOI

      10.1088/0953-8984/28/15/153001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Van Hove singularities on high-Tc superconductivity in H3S2016

    • 著者名/発表者名
      W. Sano, T. Koretsune, T. Tadano, R. Akashi, and R. Arita
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 9 ページ: 094525-094525

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.094525

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ab initio downfolding study of the iron-based ladder superconductor BaFe2S32015

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita, Hiroaki Ikeda, Shiro Sakai, and Michi-To Suzuki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 92 号: 5 ページ: 054515-054515

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.054515

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First-principles study of magnetic properties in Fe-ladder compound BaFe2S32015

    • 著者名/発表者名
      M.-T. Suzuki, R. Arita, H. Ikeda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 92 号: 8 ページ: 085116-085116

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.085116

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Superconductivity in topological materials: Insights from superconducting density functional theory2017

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      CEMS Symposium on Trends in Condensed Matter Physics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pairing mechanism of BiS2 superconductor: A first-principles study2017

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies: The 15th International Conference on Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First-principles study on high-Tc superconductivity in sulfur hydrides under high pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      International Workshop on Superconductivity and Related Functional Materials 2016
    • 発表場所
      筑波、物質材料研究機構
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First-principles study on high-Tc superconductivity in sulfur hydrides under high pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      EU-JAPAN Workshop on Computational Materials Design and Realization for Spintronics, Moltronics, Quantronics, Superconductivity and Topotronics
    • 発表場所
      Juelich, Germany
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fully non-empirical study on superconductivity in sulfur hydrides under high pressures2016

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      International Conference Superstripes 2016
    • 発表場所
      Ischia, Italy
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity in high temperature superconductivity in light element materials2016

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      International Symposium on New Horizons in Condensed Matter Physics
    • 発表場所
      東京、東京大学
    • 年月日
      2016-06-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-empirical post-Eliashberg study on high-Tc superconductivity in HS32016

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      International Workshop SUPERHYDRIDES - Towards Room Temperature Superconductivity: Hydrides and More
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of van Hove singularities on high-Tc superconductivity in HS3 under high pressures2016

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      5th International Conference on Superconductivity and Magnetism 2016
    • 発表場所
      Fethiye, Turkey
    • 年月日
      2016-04-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First-principles post-Eliashberg study on high Tc superconductivity in H3S2016

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      Quantum Materials Symposium 2016
    • 発表場所
      Muii-do, Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-02-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Frontiers in nonempirical calculation of superconducting Tc2015

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学、大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] First-principles study on high Tc superconductivity in sulfur hydrides under high pressure2015

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      International Conference Superstripes 2015
    • 発表場所
      Ischia, Italy
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity in compressed sulfur hydrides2015

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Arita
    • 学会等名
      Electronic Structure Approaches & Applications to Quantum Matter
    • 発表場所
      Santa Fe, USA
    • 年月日
      2015-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-26  

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