従来型・非従来型超伝導体に対する超伝導密度汎関数理論の開発と応用

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K14654
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野本 拓也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60804200)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 超伝導 / 第一原理計算 / 超伝導密度汎関数理論 / Migdal-Eliashberg理論

研究成果の概要

本研究課題では、非経験的第一原理計算に基づく超伝導計算手法の開発を行った。特に、超伝導密度汎関数理論へのスピン軌道相互作用の導入・奇パリティ超伝導計算の実装を行い、Sn1-xInxTeおよびCuxBi2Se3の超伝導発現機構の解析を行った。また、中間表現基底＋スパースサンプリングの手法を適用し、従来困難だった転移温度の低い超伝導体において、第一原理的Migdal-Eliashberg計算からその転移温度を定量評価することに成功した。

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

超伝導密度汎関数理論へのスピン軌道相互作用の導入や奇パリティ超伝導計算の実装は、トポロジカル超伝導をはじめとする非従来型超伝導を第一原理的に計算する枠組みを提供する点で意義深い。また、本研究課題で、高精度な超伝導計算手法である第一原理Migdal-Eliashberg計算を転移温度の低い超伝導体に適用することが可能になった。これにより今まで超伝導密度汎関数理論では説明できなかった超伝導体の発現機構に、別手法からアプローチすることが可能となった。