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最小ワニエ軌道を用いたフラストレーション系の強相関第一原理計算

研究課題

研究課題/領域番号 19019012
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学 (2008)
独立行政法人理化学研究所 (2007)

研究代表者

有田 亮太郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (80332592)

研究分担者 是常 隆  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (90391953)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2008年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード第一原理計算 / 最局在ワニエ関数 / downfolding / 動的平均場近似 / フラストレーション系 / 制限乱雑位相近似 / 動的平均場理論
研究概要

現在の多体電子状態計算には、パラメーターフリーに物質の個性を反映した計算が実行できる密度汎関数理論に基づく第一原理計算の方法と多体効果を精密に取り扱うことのできるモデル計算の方法がある。両者を融合するには、第一原理勉子状態計算から、いかに低エネルギー有効模型を作るか(downlbldingg)が重要なポイントとなる。
本課題では、局在ワニエ軌道という概念をキーワードにしたdownfoldingに関する方法論の開発に従事している。本年度は、昨年度までに開発したプログラムを用いて、年度初頭に東京工業大学細野グループで発見された鉄砒素系新超伝導体の低エネルギーの有効模型の構築を行った。銅酸化物高温超伝導体と異なり、本物質では鉄の5つのd軌道がフェルミ面近傍で複雑に絡み合うが、特にdxz, dyz, dx2-y2の3つの軌道が超伝導にとって本質的な役割を果たしうることを明らかにした。また、constrained RPAと呼ばれる手法を用いてこの物質の相互作用パラメータの評価を行った。その結果、on-siteのクーロン相互作用のオーダーとしてはバンド幅の3/4程度、典型的なtransferエネルギーの10倍程度であることが明らかになった。
一方、遷移金属化合物のように、低エネルギー有効模型の規定がある特定の原子に局在しない系のdownfoldingの実行とその精度の検証も行った。特に本年度は、アルカリ金属を吸蔵したソーダライトについて、3次元ハイゼンベルク摸型を導出し、その精度を高温展開の方法で帯磁率を計算し、実験と比較するという手続きで検証した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Drigin of large thermopower in LiRh2O4 : Calculation of the Seebeck coefficient by th2008

    • 著者名/発表者名
      R. Arita, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab irutio Derivation of Low-Energy Model for lron-Based Superconductors LaFeAsO and LaFePO2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, et.al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

      ページ: 93711-9371

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bandwidth and Fermi surface of iron oxypnictides : Covalency and sensitivity to struc2008

    • 著者名/発表者名
      V. Vildosola, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unconventional Pairing Originating from the Disconnected Fermi Surfaces of Superc2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroki, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical absorption study by ab initio downfolding approach : Application to GaAs2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Doped Mott insulator as the origin of heavy fermion behavior in LiV_2O_42007

    • 著者名/発表者名
      R. Arita, et. al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 98

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Electronic structure of potassium clusters in Zeolite A2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Nohara, et.al.
    • 学会等名
      Supercomputing in Solid State Physics 2009
    • 発表場所
      Kashiwa, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Kクラスターを吸蔵したゼオライトAの第一原理懸子構造計算2009

    • 著者名/発表者名
      中村和磨ほか
    • 学会等名
      配列ナノ空間研究会
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Kクラスターを吸蔵したゼオライトLTAの第一原理嘱子構造計算2009

    • 著者名/発表者名
      中村和磨ほか
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] First-principles study of the electronic structure of the Iron-based pnictides2008

    • 著者名/発表者名
      R. Arita
    • 学会等名
      Miniworkshop on strong correlations in materials and atom traps
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Possible unconventional pairing originating from disconnected Fermi surfaces in iron-pnictide superconductors2008

    • 著者名/発表者名
      R. Arita
    • 学会等名
      Beijing International Workshop on Iron(Nickel)-Based Superconductors
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Unconventional superconductivity in iron pnictides : A study based on ab initio downfolding2008

    • 著者名/発表者名
      R. Arita
    • 学会等名
      The 11th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations(ASIAN11)
    • 発表場所
      高雄、台湾
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Unconventional pairing originating from disconnected Fermi surfaces in iron-pnictide superconductors2008

    • 著者名/発表者名
      R. Arita
    • 学会等名
      FeAs High Tc Superconducting Multilayers and Related Phenomena
    • 発表場所
      Rome Italy
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属クラスター内包ゼオライトに対する第一原理計算2008

    • 著者名/発表者名
      中村和磨ほか
    • 学会等名
      物性科学領域横断研究会
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算に基づく新超伝導体LaFeAsOの低エネルギー有効模型の導出2008

    • 著者名/発表者名
      中村和磨ほか
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      Iwate, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ab initio derivation of low-energy models for iron-based superconductors LaOFeAs and LaOFeP2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, et.al.
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Simulators and Design
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属クラスターを吸蔵したソーダライトのLDA+DMFT計算2007

    • 著者名/発表者名
      有田亮太郎, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] First-principles scheme for strongly correlated electron systems with maximally localized Wannier functions: Application to black sodalite2007

    • 著者名/発表者名
      R. Arita
    • 学会等名
      Foundations and Applications of the Density Functional Theory
    • 発表場所
      ISSP, Univ. Tokyo
    • 年月日
      2007-08-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Methods for electronic structure calculations with dynamical mean field theory: An overview and recent developments2007

    • 著者名/発表者名
      R. Arita
    • 学会等名
      Foundations and Applications of the Density Functional Theory
    • 発表場所
      ISSP, Univ. Tokyo
    • 年月日
      2007-07-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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