| 研究課題/領域番号 |
16K21175
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
計算科学
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
榊原 寛史 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (20734354)
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| 研究協力者 |
小谷 岳生
黒木 和彦
木野 日織
Han M. J.
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 第一原理バンド計算 / 電子間相互作用 / ハバード模型 / 超伝導 / 磁性 / 物質探索 / 電子相関 / ハバードモデル / スピン揺らぎ / ダウンフォールディング / 電荷の揺らぎ / RPA / model-mapped RPA / constrained RPA / 第一原理計算 / モデル計算 / 遮蔽されたクーロン相互作用 / 超伝導現象 / 揺らぎ交換近似 / 銅酸化物高温超伝導体 / クーロン相互作用 / 物質設計 / 物性物理学 / 高温超伝導 / 相転移 |
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| 研究成果の概要 |
第一原理バンド計算は物理法則のみに基づいて物質中の電子の状態を計算する方法である。これに基づいて、ハバード模型の相互作用のパラメータを求める方法を構築した。ハバード模型とは、電子間の相互作用の効果を現実的に記述できる模型であり、磁性や超伝導の理論計算に良く用いられる。構築した方法をmodel-mapped RPA法(mRPA)と名付けた。更に、mRPAを用いて現存する高温超伝導物質La2CuO4とHgBa2CuO4の超伝導転移温度をシミュレーションによって評価した。結果は実験結果を良く再現する。このシステムを用いて、新しい超伝導物質を理論的に予言することも原理的には可能である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超伝導現象とは、低温で電気抵抗が完全に0になる現象である。超伝導現象を上手く応用できれば、電気が関わる多くのエネルギー問題が解決する可能性がある。本研究は、未だ発見されていない超伝導物質を、実際の物質合成・測定実験をせずとも、数値計算によって発見する事を最終目標としている。そのためには、存在し得る全ての物質に対して、同一の評価方法に基づいて超伝導の性質を評価する必要がある。本研究の成果として、電子の状態を物理法則のみに基づいて計算できる極めて客観的な方法（＝第一原理バンド計算）に基づき、超伝導の性質を評価するシステムが構築できた。この成果は今後、社会に貢献する可能性がある。
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