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2010 年度 実績報告書

第一原理系励起状態の多体論と高転移温度超伝導物質デザイン

計画研究

研究領域コンピューティクスによる物質デザイン:複合相関と非平衡ダイナミクス
研究課題/領域番号 22104011
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関東京大学

研究代表者

高田 康民  東京大学, 物性研究所, 教授 (00126103)

研究分担者 白井 光雲  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (60178647)
前園 凉  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 講師 (40354146)
吉澤 香奈子  上智大学, 理工学部, 研究員 (70439339)
前橋 英明  東京大学, 物性研究所, 助教 (30361661)
キーワード物性理論 / 計算物理 / 超伝導材料・素子 / 強相関電子系 / 金属物性 / 第一原理計算 / 超伝導 / 転移温度
研究概要

グリーン関数法に基づいて第一原理系の多電子問題を励起状態も含めて忠実に解くことを目指す。具体的には、電子の自己エネルギーについて、フェルミ流体だけでなくラッティンジャー流体にも適用可能なGWГ法を発展させ、そのコードを開発する。また、密度汎関数超伝導理論との対応を重視しつつ、超伝導転移温度T_cを定量的に計算できるスキームとコードを開発し、超伝導の微視的機構の本質に迫る。
平成22年度には、一様密度電子ガス系におけるGWΓ法の一層の深化を図ると同時に、非一様系についてVASPコードとのハイブリッド化に着手した(高田)。また、GWГ法を1次元系に適用してラッティンジャー流体のグリーン関数の数値解法に着手した(前橋)。さらに、コーン・シャム基底の高精度化に必要となる交換相関核のより詳細な情報を得るために、電子ガス中の1原子系を拡散モンテカルロ(DMC)法で調べ始める(前園)と同時に、近藤効果解析の基礎である不純物アンダーソン模型と比較しながら、同じ系をLDAで調べている(吉澤)。この他、超伝導に関して、G_0W_0近似でのT_cの計算を非一様密度系にVASPコードを用いて拡張する作業に着手した(高田)。また、炭素系やホウ素系などの硬い半導体について、その構造相転移をDMCで調べる(前園)だけでなく、新たな超伝導体の物質探索を行った(白井)。特に、実験家との共同研究によりa-ホウ素の高圧での安定性と超伝導発現を実証した(白井)。これらの研究経過や成果を班内の連携研究員や領域内の他の研究班員に知らせるために、2度の領域内全体会の他にA03今田班との合同研究会を開いた。そして、連携研究員の斎藤晋・是常隆(東工大)らの電子格子相互作用による電子の自己エネルギーに関する結果をはじめとした面白い発表と活発な議論があった。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Theory of superconductivity in graphite intercalation compounds2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Takada
    • 雑誌名

      Comprehensive Semiconductor Science and Technology

      巻: 1 ページ: 410-426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman scattering and isotopic phonon effects in dodecaborides2011

    • 著者名/発表者名
      H.Werheit, V.Filipov, K.Shirai, H Dekura, U.Schwarz, M.Armbruster
    • 雑誌名

      J.Phys.: Condens.Matter

      巻: 23 ページ: 065403:1-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inclusion of vertex corrections for superconductivity in gauge-Invariant self-consistent approximations2010

    • 著者名/発表者名
      H.Maebashi, Y.Takada
    • 雑誌名

      Physica C : Superconductivity

      巻: 470 ページ: S975-S977

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi surface and metallic properties of graphite at high pressures2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nakae, J.Ishisada, K.Shirai, A.Yanase
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Solids

      巻: 71 ページ: 418-422

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical investigation on synthesizing BC5 crystal2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nakae, J.Ishisada, H.Dekura, K.Shirai
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser.

      巻: 215 ページ: 012116:1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallicity of boron carbides at high pressure2010

    • 著者名/発表者名
      H.Dekura, K.Shirai, A.Yanase
    • 雑誌名

      Phys.: Conf.Ser.

      巻: 215 ページ: 012117:1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structures and its mechanical properties of boron and boron-rich crystals (Part I)2010

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai
    • 雑誌名

      J.Superhard Materials

      巻: 32 ページ: 205-225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structures and its mechanical properties of boron and boron-rich crystals (Part II)2010

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai
    • 雑誌名

      J.Superhard Materials

      巻: 32 ページ: 336-345

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diamond to beta-tin phase transition in Si within quantum Monte Carlo2010

    • 著者名/発表者名
      Ryo Maezono, N.D.Drummond, A.Ma, R.J.Needs
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 82 ページ: 184108:1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimum and efficient sampling for variational quantum Monte Carlo2010

    • 著者名/発表者名
      J.R.Trail, Ryo Maezono
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys.

      巻: 133 ページ: 174120:1-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size dependence of the bulk modulus of semiconductors nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      R.Cherian, C.Gerard, P.Mahadevan, N.T.Cuong, Ryo Maezono
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B.

      巻: 82 ページ: 235321:1-7

    • 査読あり
  • [学会発表] Electronic structure calculation using Quantum Monte Carlo technique2011

    • 著者名/発表者名
      Ryo Maezono
    • 学会等名
      JAIST-CNSI Workshop 2011
    • 発表場所
      Los Angeles, USA(招待講演)
    • 年月日
      2011-01-13
  • [学会発表] Binding of chromium dimer studied by QMC2010

    • 著者名/発表者名
      Ryo Maezono
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Hawaii, USA(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] Theory for reliable first-principles prediction of the superconducting T_c2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Takada
    • 学会等名
      13th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations
    • 発表場所
      Pohang, Korea(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-01
  • [学会発表] Superconductivity research on semiconducting boron2010

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai
    • 学会等名
      14th International Conference on High Pressure Semiconductor Physics
    • 発表場所
      Jilin, China(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-03
  • [学会発表] On the first-principles determination of T_c2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Takada
    • 学会等名
      Superstripes 2010 Quantum Phenomena in Complex Matter
    • 発表場所
      Erice, Italy(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-23
  • [図書] Carbon-based New Superconductors ; Toward high-T_c superconductivity (Editor : J.Haruyama)2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Takada
    • 総ページ数
      約300の一章27
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing Pte.Ltd.(印刷中)
  • [備考]

    • URL

      http://takada.issp.u-tokyo.ac.jp/

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公開日: 2012-07-19  

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