| 研究課題/領域番号 |
19H01842
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
池田 浩章 立命館大学, 理工学部, 教授 (90311737)
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| 研究分担者 |
鈴木 通人 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10596547)
星野 晋太郎 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (90748394)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 物性理論 / 第一原理計算 / 重い電子系 / 超伝導 / 多極子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
密度汎関数理論(DFT)に基づく第一原理バンド計算は様々な結晶の電子状態の解析に広く利用されているが、実際の計算で導入される局所密度近似は遷移金属など磁性元素を含む結晶の電子状態をうまく記述できず、電子相関の問題として広く認識されている。これまでの研究から、この問題は動的平均場理論(DMFT)によってある程度うまく処理されることが明らかとなり、海外を中心にDFT+DMFTのコード開発が進んでいる。ここでは、ランタノイドやアクチノイドを含む重い電子系にも対応したDFT+DMFTの汎用コードを開発し、山積する歴史的未解決問題に新たな突破口を拓くとともに、次世代における新物質探索の糸口を得る。
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| 研究成果の概要 |
重い電子系化合物のような強相関電子系に見られる多彩な多極子秩序および非従来型超伝導の出現機構を解明するため、第一原理計算の改良に取り組み、以下の４つの研究に携わった。
(1)LDA+DMFTおよびLDA+FLEXのオリジナル汎用コードの開発。(2)厳密な交換相関相互作用によるLDA+U法の開発。(3)第一原理計算に基づいた銅酸化物の変分計算。(4)特異な局所自由度L×Sの解析とカイラリティ密度の導出および電気トロイダル多極子との関係。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質の基礎的物性データを第一原理的に正しく与えることは、磁性材料・超伝導材料など新物質探索や物質に現れる多彩で奇妙な秩序状態を理解するうえで非常に重要である。しかし、現状、第一原理計算の計算能力はまだまだ発展途上であり、特に、重い電子系化合物のような強相関物質における計算では実験と整合しないことも多い。ここでは、このような強相関物質を対象としてLDA+DMFTやLDA+FLEXのオリジナル汎用コードの作成を行った。その発展は当該分野の未解決問題への切り口を与えるとともに、物性予測という工学的な観点からも意義が大きい。
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