| 研究課題/領域番号 |
24540392
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
林 正彦 秋田大学, 教育文化学部, 准教授 (60301040)
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| 研究分担者 |
久保木 一浩 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50231296)
海老澤 丕道 東北大学, 学内共同利用施設等, その他 (90005439)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 電荷密度波 / 高温超伝導 |
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| 研究概要 |
(1) リング結晶における、電荷密度波物性を研究する基礎的な方法として、ギンツブルグ・ランダウ方程式の研究を進めた。本年度は、電荷密度波のダイナミクスを記述する時間に依存するギンツブルグ・ランダウ方程式の導出と、その方程式に基づく電荷密度波ダイナミクスの数値シミュレーションをおこなった。導出においては、特に凖粒子の自由度（局所化学ポテンシャル）を動的な変数とする新しい方程式を、非平衡グリーン関数の方法を用いて導出した。これによって、位相欠陥の運動による凖粒子―凝縮体間の電荷の移動をより厳密に表現できるようになった。さらに、この方程式を数値計算によって解くことにより、電極付近の位相滑りのダイナミクスを凖粒子の自由度まで含めて明らかにした。これらの成果は、従来の方程式では得られないもので、画期的なものといえる。
(2) 銅酸化物高温超伝導体における熱的ゆらぎの研究をおこなった。近年、多層系高温超伝導体の研究が進展しており、数原子層の試料も作成されるようになってきている。さらに、電気二重層電界効果トランジスター等、新しい結晶表面の物性測定が可能となってきていることを考慮し、高温超伝導の物性をナノ結晶物性の対象としてクローズアップすることとした。本年度は、従来から知られているt-Jモデルの、特に磁気的な相図に着目し、これまで考慮されてこなかった熱的ゆらぎの効果を考慮する新しい理論構築を行った。その結果、高温伝導体の温度―ドーピング率の相図が、より実験と近い形で説明できることが分かった。
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| 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
研究計画の段階では、リング結晶などに関する結晶学的な研究を、超伝導・電荷密度波など物性の研究よりも先行して進める予定であったが、関連分野における研究動向、特に高温超伝導体の実験的研究（多層系物質や電気二重層トランジスタ）の進歩を考慮し、従来後半に予定していた超伝導物性の研究を前倒しして進めることとした。その結果、結晶学的研究は、当初の予定よりも進展が遅れている。しかし、特に高温超伝導体と電荷密度波に関する研究においては、重要な結果が得られており、全体で判断すれば、おおむね順調な進展具合であると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
まず、電荷密度波の時間に依存するギンツブルグ・ランダウ方程式に関しては、論文の投稿準備中であり、論文の完成・出版を目指す。また、前年度から行っている、高温超伝導体に関する研究は、最終的な完成間近であるので、この完成・論文出版を目指す。これらの２つの課題は、国内外の他グループの研究の進展から見ても、緊急を要するので、最優先課題として取り組みたい。さらに、本年度は前年度から先送りにしているリング結晶等に関する結晶学的な研究を進める予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
前年度から繰り越した経費は、電荷密度波の時間に依存するギンツブルグ・ランダウ方程式の論文の出版に用いる予定である。この論文は、２０ページ以上になる予定であるので、１０万円以上の投稿料が見込まれる。
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