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強相関複合アニオン化合物の特異な多軌道性と量子揺らぎの動的平均場理論による研究

公募研究

研究領域複合アニオン化合物の創製と新機能
研究課題/領域番号 17H05481
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

越智 正之  大阪大学, 理学研究科, 助教 (10734353)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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)
キーワード第一原理計算 / 複合アニオン化合物 / 有効模型 / 強相関効果 / 電子状態計算 / 熱電効果 / 超伝導 / 物性理論 / 計算物理
研究実績の概要

複数の複合アニオン化合物についてその熱電性能を調べた。前年度の研究において、LaOBiS2系の化合物の熱電性能を高めるためには擬一次元的Dirac coneを活用することが有効であることを明らかにしたが、本年度は同じように低次元的な電子状態を銅カルコゲナイドにおいて実現するための理論指針を調べた。またその物質群に属する化合物について、実験研究者と連携してその電子状態と熱電性能を明らかにした。またLaOBiS2系化合物で熱電性能を向上させるためにBiからSbへの元素置換が有効であるが、実験的には電気伝導度が低くなってしまう。これが圧力印可によってある程度解決できる可能性について、実験研究者とともに明らかにした。なお関連してレビュー論文を執筆し、出版された。

また、強相関複合アニオン化合物のひとつである、バナジウム酸水素化物の電子状態を調べた。特に単純なSrVO2HやSr2VO3Hについてはそのバンド分散を解析したほか、t2g軌道、d軌道などで構成されている有効模型について、そこに含まれる有効相互作用を第一原理計算から定量的に評価した。その結果、水素置換による周囲の酸素元素の安定化、t2gバンドとegバンドの混成による強い遮蔽効果など、本系で複数存在するアニオン(酸素と水素)固有の性質が見出された。その有効模型の理論解析についても完全ではないが行なったところ、相互作用パラメータ自体の変化を別にすれば、水素置換によって強まる電子状態の低次元性が確かに相関効果を強めていることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 10件、 招待講演 9件)

  • [国際共同研究] Center for Correlated Electron Systems(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Center for Neutron Research(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Pressure-induced insulator to metal transition of mixed valence compound Ce(O,F)SbS22019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Ryo、Nagao Masanori、Ochi Masayuki、Tanaka Hiromi、Hara Hiroshi、Adachi Shintaro、Nakamura Kazuki、Murakami Ryo、Yamamoto Sayaka、Irifune Tetsuo、Takeya Hiroyuki、Tanaka Isao、Kuroki Kazuhiko、Takano Yoshihiko
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 125 号: 7 ページ: 075102-075102

    • DOI

      10.1063/1.5079765

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Theoretical Aspects of the Study on the Thermoelectric Properties of Pnictogen-Dichalcogenide Layered Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      M. Ochi, H. Usui, and K. Kuroki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 88 号: 4 ページ: 0410101-8

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.041010

    • NAID

      210000135159

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermoelectric performance of materials with CuCh4 (Ch = S, Se) tetrahedra: Similarities and differences among their low-dimensional electronic structure from first principles2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ochi, H. Mori, D. Kato, H. Usui, and K. Kuroki
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 2 号: 8 ページ: 0854011-15

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.2.085401

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and Physical Properties of Layered Copper Oxytellurides Sr2TMCu2Te2O2 (TM = Mn, Co, Zn)2018

    • 著者名/発表者名
      Dongjoon Song, Gabin Gu?lou, Takao Mori, Masayuki Ochi, Kazuhiko Kuroki, Hiroshi Fujihisa, Yoshito Gotoh, Yuki Iwasa, Hiroshi Eisaki, Hiraku Ogino
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 6 号: 45 ページ: 12260-12260

    • DOI

      10.1039/c8tc04506b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Selective Hydride Occupation in BaVO3?xHx (0.3 ? x ? 0.8) with Face- and Corner-Shared Octahedra2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takafumi、Shitara Kazuki、Kitagawa Shunsaku、Kuwabara Akihide、Kuroe Masahiro、Ishida Kenji、Ochi Masayuki、Kuroki Kazuhiko、Fujii Kotaro、Yashima Masatomo、Brown Craig M.、Takatsu Hiroshi、Tassel Cedric、Kageyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 30 号: 5 ページ: 1566-1574

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.7b04571

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Wide applicability of high-Tc pairing originating from coexisting wide and incipient narrow bands in quasi-one-dimensional systems2018

    • 著者名/発表者名
      Karin Matsumoto, Daisuke Ogura, and Kazuhiko Kuroki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 1 ページ: 014516-014516

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.014516

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of the High Thermoelectric Performance of Pnictogen Dichalcogenide Layered Compounds with Quasi-One-Dimensional Gapped Dirac-like Band Dispersion2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi, Hidetomo Usui, Kazuhiko Kuroki
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 8 号: 6 ページ: 064020-064020

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.8.064020

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DMFT Study on the Electron-hole Asymmetry of the Electron Correlation Strength in the High Tc Cuprates2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Mizuno, Masayuki Ochi, and Kazuhiko Kuroki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 11 ページ: 114706-114706

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.114706

    • NAID

      40021377017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal structure, site selectivity, and electronic structure of layered chalcogenide LaOBiPbS32017

    • 著者名/発表者名
      Y. Mizuguchi, Y. Hijikata, T. Abe, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, Y. Goto, A. Miura, S. Lee, S. Torii, T. Kamiyama, C. H. Lee, M. Ochi, and K. Kuroki
    • 雑誌名

      EPL

      巻: 119 号: 2 ページ: 26002-26002

    • DOI

      10.1209/0295-5075/119/26002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Possible high-Tc superconductivity due to incipient narrow bands originating from hidden ladders in Ruddlesden-Popper compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ogura, Hideo Aoki, and Kazuhiko Kuroki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 18 ページ: 184513-184513

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.184513

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酸水素化物における強相関効果2019

    • 著者名/発表者名
      越智正之
    • 学会等名
      第八回「強相関電子系理論の最前線」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical studies on thermoelectric performance of pnictogen chalcogenides2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi
    • 学会等名
      Emergent Condensed-Matter Physics 2019 (ECMP2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] First-principles study of LaOBiPbS3 and its analogous compounds as thermoelectric materials2019

    • 著者名/発表者名
      Keiya Kurematsu, Masayuki Ochi, Hidetomo Usui, and Kazuhiko Kuroki
    • 学会等名
      APS March Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合アニオン化ペロブスカイトPb3Fe2O5F2における結晶場変化によるスピンフロップ2019

    • 著者名/発表者名
      南部雄亮、岡研吾、越智正之
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算によるLaOBiPbS3とその類縁化合物の熱電性能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      呉松慶也、越智正之、臼井秀知、黒木和彦
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Srn+1VnO3n+1およびSrn+1VnO2n+1Hn (n = 1, infty) における有効電子間相互作用のcRPAによる第一原理的評価2019

    • 著者名/発表者名
      越智正之、黒木和彦
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 複合アニオンに起因した多軌道性と低次元性からうまれる強相関電子物性の研究2019

    • 著者名/発表者名
      越智正之
    • 学会等名
      平成30年度 公募型利用制度 成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算に基づく熱電物質の電子の緩和時間2019

    • 著者名/発表者名
      森仁志、越智正之、臼井秀知、黒木和彦
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算に基づく理論物質設計:電子状態の低次元性からうまれる物質機能2019

    • 著者名/発表者名
      越智正之
    • 学会等名
      第91回フロンティア材料研究所講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretiscal Study on the Fluorine Doping for Layered Thermoelectric Materials with LaOBiS2-type Structures2018

    • 著者名/発表者名
      Naomi Hirayama, Masayuki Ochi, and Kazuhiko Kuroki
    • 学会等名
      XVI Interstate Conference “Thermoelectrics and their Applications 2018” (ISCTA 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of the high thermoelectric performance of pnictogen-dichalcogenide layered compounds with quasi-one-dimensional gapped-Dirac-like band dispersion2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi, Hidetomo Usui, and Kazuhiko Kuroki
    • 学会等名
      International and European Conference on Thermoelectrics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CuTe層を持つ層状複合アニオン化合物の熱電特性2018

    • 著者名/発表者名
      岩佐 祐希, Dongjoon Song, Gabin Guelou, 森 孝雄, 越智 正之, 黒木 和彦, 藤久 裕司, 後藤 義人, 永崎 洋, 荻野 拓
    • 学会等名
      2018年第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アンチペロブスカイト酸化物および窒化物の熱電性能の第一原理的研究:ディラックコーンと擬一次元性2018

    • 著者名/発表者名
      越智正之、黒木和彦
    • 学会等名
      第15回日本熱電学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LaOBiPbS3とその類縁化合物の熱電特性の第一原理的研究2018

    • 著者名/発表者名
      呉松慶也、越智正之、臼井秀知、黒木和彦
    • 学会等名
      第15回日本熱電学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算によるLaOBiS2およびLaOSbSe2におけるフッ素ドープと結晶構造の関2018

    • 著者名/発表者名
      平山尚美、越智正之、黒木和彦
    • 学会等名
      第15回日本熱電学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算によるLaOBiS2およびLaOSbSe2におけるフッ素ドープと結晶構造の関係2018

    • 著者名/発表者名
      平山尚美、越智正之、黒木和彦
    • 学会等名
      日本物理学会(2018年秋季大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理バンド計算に基づいた物性理論の研究2018

    • 著者名/発表者名
      越智正之
    • 学会等名
      大阪大学 物理コロキウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transcorrelated method applied to solid-state calculations2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi
    • 学会等名
      International Workshop on Massively Parallel Programming for Quantum Chemistry and Physics 2018
    • 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] 複合アニオン化合物における低次元的電子状態を利用した高機能物性の理論設計2018

    • 著者名/発表者名
      越智 正之、小倉 大典、水野 竜太、松本 花梨、森 仁志、加藤 大智、臼井 秀知、青木 秀夫、黒木 和彦
    • 学会等名
      新学術領域研究「複合アニオン化合物の創製と新機能」第3回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理波動関数理論の固体への展開:量子化学と固体電子論の融合2018

    • 著者名/発表者名
      越智 正之
    • 学会等名
      第15回京都大学福井謙一記念研究センターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prediction of High Thermoelectric Performance of Pnictogen-dichalcogenide Layered Compounds with Quasi-one-dimensional Gapped-Dirac-like Band Dispersion2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi, Hidetomo Usui, and Kazuhiko Kuroki
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CuCh4 (Ch=S, Se) 四面体を持つ物質群の熱電性能に関する第一原理的解析:その擬一次元的電子状態に関する統一的視点2018

    • 著者名/発表者名
      越智 正之、森 仁志、加藤 大智、臼井 秀知、黒木 和彦
    • 学会等名
      日本物理学会(第73回年次大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理波動関数理論の固体電子状態計算への展開2018

    • 著者名/発表者名
      越智 正之
    • 学会等名
      日本物理学会(第73回年次大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 特異なバンド形状に起因する電力因子の増強2018

    • 著者名/発表者名
      黒木 和彦、越智 正之、臼井 秀知
    • 学会等名
      日本物理学会(第73回年次大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Strong bilayer coupling induced by the symmetry breaking in the monoclinic phase of BiS2-based superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi, Ryosuke Akashi, Kazuhiko Kuroki
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DMFT study on the electron-hole asymmetry of the electron correlation strength in the high Tc cuprates2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Mizuno, Masayuki Ochi, Kazuhiko Kuroki
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第一原理マテリアルデザインに基づくBiCh2系層状化合物における熱電性能向上の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      越智 正之、臼井 秀知、黒木 和彦
    • 学会等名
      第14回 日本熱電学会学術講演会(TSJ2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] BiS2系層状化合物の熱電性能に関する第一原理的解析2017

    • 著者名/発表者名
      越智 正之、臼井 秀知、黒木 和彦
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Toward accurate first-principles calculation using the wave function theory2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi
    • 学会等名
      CPMD2017 Workshop
    • 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] Transcorrelated method applied to solid-state calculations2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochi
    • 学会等名
      Computational Approach to Strongly Correlated Electron Systems
    • 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] 波動関数理論による電子相関効果の第一原理的記述2017

    • 著者名/発表者名
      越智 正之
    • 学会等名
      第七回「強相関電子系理論の最前線」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-28  

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