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2021 年度 研究成果報告書

第一原理計算に基づく多面的なアプローチによる超伝導物質探索

研究課題

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研究課題/領域番号 18K03442
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13010:数理物理および物性基礎関連
研究機関東北大学

研究代表者

是常 隆  東北大学, 理学研究科, 准教授 (90391953)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード超伝導 / 第一原理計算 / 物質探索
研究成果の概要

水素化合物超伝導体の超伝導転移温度を定量的に再現する技術の確立と物質探索を目指した研究を行った。中でも最も高い転移温度を持つ物質の1つであるLaH10の超伝導転移温度が,水素の量子ゆらぎに由来する量子効果によってはじめて説明できることを明らかにし,定量的に転移温度が再現できることを示した。また,室温超伝導体の可能性が実験的に指摘された硫黄と炭素を含む水素化物についても研究を行い,既存のメカニズムでは,室温超伝導が説明できないことを明らかにした。これらの成果は,今後より高い転移温度を持つ物質を探索する上で欠かせない知見となる考えている。

自由記述の分野

物性理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

転移温度が室温にせまる超伝導体の転移温度を,経験的なパラメータを一切用いず,基本方程式と結晶構造のみに立脚して定量的に説明できることを示したこと,また,そこでは水素の量子効果が重要な役割を果たしていることを示したことは,今後の水素化合物超伝導体探索において欠かせない知見である。本手法は従来型の超伝導体であれば他の超伝導体にも適用可能であり,今後,様々な超伝導体探索に適用が期待される。

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公開日: 2023-01-30  

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