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2016 年度 実施状況報告書

多体数値計算手法の革新で拓く量子界面物性

研究課題

研究課題/領域番号 16K17746
研究機関東京大学

研究代表者

三澤 貴宏  東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (10582687)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード高温超伝導 / 強相関系 / 大規模数値計算 / トポロジカル物質
研究実績の概要

研究実施計画に沿って研究を進め、以下の研究成果を得た。(1). 強相関電子系に対するソフトウェアの整備・公開: 初年度に予定していた多変数変分モンテカルロ法の整備を物性研究所ソフトウェア高度化の支援を受けて行い、オープンソフトウェア(mVMC)として公開を行った。これは、広汎な量子格子模型に対して、波動関数法に基づいた高精度計算を行えるソフトウェアであり、幅広いユーザーが容易に使用できるように整備を行った。また、多変数変分モンテカルロ法と同様のインターフェースで使用できる厳密対角化のソフトウェアHΦの機能拡充も行い、光学伝導度、動的スピン構造因子などの計算を行えるようにした。(2).銅酸化物高温超伝導体の界面における超伝導最適化機構の解明: 銅酸化物高温超伝導体の母物質の絶縁相と金属相の界面に対する理論模型として、積層したハバード模型の解析を行った。その結果、実験で観測されている、界面の超伝導転移温度が金属側のドーピング量に依らない特異な振る舞いとよく整合する結果を得た。これは、従来のバルクの場合に観測されている超伝導転移温度がドーピング量の関数としてドーム状の依存性を示す振る舞いと全く異なる界面特有の振る舞いである。さらに、界面でおきる特異な振る舞いの起源の解析を進め、界面では層状方向の自由度を利用することで、相分離を巧妙に避けることができ、その結果、界面では超伝導がバルクの場合の最適値に常にピン止めされることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の研究計画通り、多変数変分モンテカルロ法の整備・公開を行い、銅酸化物界面高温超伝導の解析が順調に進展したため。特に、銅酸化物界面高温超伝導体に関する研究結果はすでに原著論文として出版されており、プレスリリース及び招待講演をいくつか行なうなど、積極的に成果発表を行った。

今後の研究の推進方策

今までの順調な進捗を踏まえて、次年度の研究計画を遂行する。次年度以降に行なう予定だったトポロジカル物質に関する予備的な計算を進めており、これをさらに発展させていく。

次年度使用額が生じた理由

今年度得た研究成果を次年度に開催される国際学会に参加して発表を行なうため。

次年度使用額の使用計画

国際学会への参加に使用する予定。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Centre de Physique Theorique/Ecole Polytechnique(France)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Centre de Physique Theorique/Ecole Polytechnique
  • [雑誌論文] Self-optimized superconductivity attainable by interlayer phase separation at cuprate interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Misawa, Yusuke Nomura, Silke Biermann, Masatoshi Imada
    • 雑誌名

      Science Advance

      巻: 2 ページ: e1600664

    • DOI

      10.1126/sciadv.1600664

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 強相関効果による高温超伝導発現機構2017

    • 著者名/発表者名
      三澤貴宏
    • 学会等名
      九州工業大学 第29回物性グループセミナー
    • 発表場所
      福岡県、北九州市、九州工業大学戸畑キャンパス
    • 年月日
      2017-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-optimized superconductivity attainable by interlayer phase separation at cuprate interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      三澤貴宏
    • 学会等名
      CEMS-QPEC Topical Meeting on Superconductivity under Extreme Conditions
    • 発表場所
      東京都、文京区、東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2017-01-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強相関効果による高温超伝導発現機構と界面構造を利用した超伝導の制御可能性2016

    • 著者名/発表者名
      三澤貴宏
    • 学会等名
      第59回化合物新磁性材料専門研究会
    • 発表場所
      東京都、文京区、東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2016-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 層間相分離による銅酸化物界面での超伝導最適化機構2016

    • 著者名/発表者名
      三澤貴宏
    • 学会等名
      高温超伝導フォーラム
    • 発表場所
      石川県、金沢市、金沢勤労者プラザ
    • 年月日
      2016-09-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 強相関電子系における高温超伝導の計算科学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      三澤貴宏
    • 学会等名
      平成28年度8月度東工大元素戦略拠点(TIES)テクニカルミーティング
    • 発表場所
      東京都、港区、東京工業大学田町キャンパス
    • 年月日
      2016-08-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 超伝導・新機能デバイス材料 - 高温超伝導体2016

    • 著者名/発表者名
      三澤貴宏
    • 学会等名
      新機能デバイス・高性能材料のための産官学連携フォーラム第一回会合
    • 発表場所
      東京都、文京区、東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2016-05-30
    • 招待講演
  • [備考] なぜ高温超伝導体は界面で優れた特性を持つか?

    • URL

      http://www.t.u-tokyo.ac.jp/foe/press/setnws_20160801104150830990252730.html

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公開日: 2018-01-16  

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