格子振動の第一原理的計算と圧力誘起超伝導に関する理論的研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06640476
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 鈴木 直 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (40029559)
• 研究分担者: 白井 正文 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (70221306)
• キーワード: 固体ヨウ素 / FLAPW法 / 電子帯構造 / フローズンフォノン法 / 電子格子相互作用 / 格子振動 / 圧力誘起非金属-金属転移 / 圧力誘起超伝導

研究概要

1.良く知られたAlやSiのフォノンを計算することにより、我々のフルポテンシャルLAPW(FLAPW)のプログラムを用いたフローズンフォノン(FP)法が有効であることを確認した。次に、スピネル化合物では最高のT_cをもつ超伝導体LiTi_2O_4のA_<1g>フォノンの振動数と寿命をFP法で計算することに成功し、LiTi_2O_4の超伝導特性を微視的に解明することに成功した.
2.固体ヨウ素の高圧金属相(FCC構造)における電子帯構造を体積の関数としてFLAPW法で計算を行った.全エネルギーの計算から定めた圧力と体積の関係は実験結果を良く再現する.また、得られた電子帯構造を用いて求めたホール係数は実験と比較的良い対応を示す(符号が正で大きさはほぼ実験値の半分程度).ただし、ホール係数の圧力効果としては加圧とともに減少する傾向が得られ、これは実験と逆方向の変化である.
3.強束縛法で電子帯構造を再現するようにトランスファーエネルギーおよびその距離微分を定める方法で評価したFCC固体ヨウ素の電子格子相互作用は圧力とともに急激に増加する傾向を示す.従って、加圧で超伝導転移温度が上昇する可能性がある.
4.FP法により、固体ヨウ素のX-点におけるフォノンのエネルギーを信頼できる精度で求めることに成功した.64GPaにおける縦モード、横モードの振動数はそれざれω_L=266cm^<-1>、ω_T=189cm^<-1>であり、これらは加圧によりハードニングを示す.

研究成果

• [文献書誌] Y.Tagawa: "Optical Absorption Spectra in One-Dimensional Mixed-Valence Complexes Pt-X(X=Cl,Br.I)" J.Phys.Soc.Jpn.64(in press). (1995)
• [文献書誌] Y.Tagawa: "Correlation Effect on Optical Absorption in One-Dimensional Peierls-Hubbard Systems" J.Phys.Soc.Jpn.64(in press). (1995)
• [文献書誌] T.Oda: "Electron-Phonon Interaction,Lattice Dynamics and Superconductivity of an Oxide Spinel LiTi_2O_4" J.Phys.:Condens.Matter. 6. 6997-7012 (1994)
• [文献書誌] T.Oda: "Role of Electron-Phonon Interaction in Lattice Dynamics and Superconductivity of Oxide Spinel LiTi_<>O_4" J.Superconductivity. 7. 555-558 (1994)
• [文献書誌] Y.Nishio: "Role of Electron-Lattice Interaction in Layered Transition-Metal Dichalcogenide 2H-NbS_2.I.Phonon Anomaly and Superconductivity" J.Phys. Soc. Jpn.63. 156-167 (1994)
• [文献書誌] T.Kawamoto: "Dipole-Dipole Interaction and Field-Induced Phase Transition in Molecular Antiferromagnet MOTMP" J.Phys.Soc.Jpn.63. 3158-3162 (1994)