分子性物質の多様な電荷秩序状態に対する高精度第一原理計算による研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K17756
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 熊本大学 (2017-2018); 国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2016)
• 研究代表者: 圓谷 貴夫 熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (00619869)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 電子構造 / 分子性導体 / 強相関電子系 / 電荷秩序 / 磁性

研究成果の概要

密度汎関数理論(DFT)の枠組みで一般的に用いられている一般化密度勾配近似(GGA)に基づく計算を強相関絶縁体物質に対して実行すると, 電子を過剰に非局在化させる傾向があるため, 実験結果に反して金属的なバンド構造が得られてしまうことが多い．これは自己相互作用の問題として知られており, 分子性導体における第一原理計算の問題点である．本研究では，この枠組みを超えた電子論的な手法を発展させ、電荷不均一状態を有する分子性物質系に対して適用することにより, 質的に新しい展開を目指して研究を進めた.

自由記述の分野

物性物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

分子性固体の電荷不均一状態、そしてそれを実現する電子格子相互作用を定量的に明らかにする第一原理計算手法を確立することは学術的に極めて重要な課題であり、本研究が成功すれば分子性固体が示す多様な物性を理解するための情報を増やすことができた。また、本研究課題では日本で開発された分子性物質や現象を対象としており、電荷の不均一性の起源についての本質的理解を与えることができ、実験研究者に直接フィードバックをもたらすことができた。