| 研究課題/領域番号 |
18K03456
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13010:数理物理および物性基礎関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
草部 浩一 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10262164)
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| 研究分担者 |
石田 邦夫 宇都宮大学, 工学部, 教授 (40417100)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 強相関電子系 / 密度汎関数法 / 銅酸化物 / エキシトン / RPA / 多体摂動論 / GW / グラファイト / 層状物質 / 原子層物質 / 有効相互作用 |
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| 研究成果の概要 |
物質ごとに電子相関強度(U)を自己無撞着的に決定すると、多層系銅酸化物高温超伝導体の正孔分布と超伝導の層数依存性を再現できる。バッファ層の元素置換により、既知の水銀一層系を超える転移温度を示しうる系が複数存在することを結論した。
高結晶性グラファイトのピコ秒超音波計測法による弾性定数評価結果は、短距離電子相関効果を取り込んだACFDT-RPT+U法及びLDA+U+RPA法により、よく再現される。その断熱ポテンシャル面は、強相関効果により非調和性が増加する。これを再現する多配置参照密度汎関数法に基づくと、原子間力決定には密度汎関数摂動理論を超える定式化を必要とする。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実験と整合する強電子相関効果を取り込んだ理論形式により、新型の銅酸化物高温超伝導体を設計すると、現在なお未確認の物質相が予想できる。このように強相関電子系の物質設計が本研究を基盤として各段に進む可能性がある。
グラファイトというファンデルワールス相互作用で結合する物質において、弾性特性が電子相関効果により強く影響を受けることが明らかとなった。本研究を基盤とする電子状態計算に基づく物質構造計算は、実験の精密再現を可能とすることが示された。よって本研究は、今後の物質設計やデバイス設計の技術において基盤の一つを与えると同時に、産業応用上も重要な発見を導くものと考えられる。
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