| 研究課題/領域番号 |
25390008
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
斎藤 峯雄 金沢大学, 数物科学系, 教授 (60377398)
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| 研究分担者 |
石井 史之 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20432122)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | グラフェン / 強磁性体基板 / ラシュバ効果 / 第一原理計算 / スピン軌道相互作用 |
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| 研究実績の概要 |
本研究で対象としている系では、ファンデルワールス相互作用を精密に取り入れないと信頼性の高い構造計算ができないが通常の密度汎関数法では、この相互作用を正確に取り入れるのが難しかった。そこで、通常のLDA計算の他、Grimmer（DFT-D2)の方法およびWilliamsの方法を用いファンデルワールス力を取り入れた計算を行った。層間距離の最適化により、様々な環境において層間距離がどのようであるのかを調べた。とくに、多層グラフェンにおいて、層数に応じた層間距離に関して検討した。
また、多層グラフェンにおいて、アルカリ金属元素を導入した場合に超伝導を示すかどうかを調べるため、密度汎関数理論に基づく計算を行った。グラファイトにおいては、層間にKなどの電子供与体を挿入すると,超伝導体となることが示されている。この際、層間に大きな振幅を持つ、層間状態がフェルミ面を横切っていることが超伝導を引き起こすと考えられている。2層グラフェンでは、このような状態のエネルギーはフェルミエネルギーよりも大きく、超伝導体とはならないと予想される。しかし、不活性な分子を挿入するなどして、層間距離を広げると超伝導体となる可能性を理論計算の結果より示した。本研究全体を通し、フリースタンディングなグラフェンに様々な形で、摂動を与えることで、有用な物性が生じる可能性を示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究では、ファンデルワールス相互作用を取り入れた構造最適化や、不純物の導入による、超伝導の発現等で興味深い研究結果を得ている。しかし、ファンデルワールス力の計算等において、時間を要したため、得られた有用な研究結果を論文投稿するまでには至っていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題において得られた成果を整理・検討し、必要な追加計算を行う。このことにより、クオリティの高い研究成果を得る。その後、研究結果を論文投稿できる形にまとめ、投稿する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
グラフェンに関する第一原理計算により、研究成果は出ているが、計算に十分な時間が必要であった。そのため、論文を投稿するにはいたっていない。今後、これまでの計算結果を整理・検討し、必要があれば、追加の計算を行い、論文を投稿する。掲載が決定した後の掲載料が必要であり、新たに次年度予算が必要となった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
論文投稿し、国際誌掲載許諾を得た後の論文掲載料および、英文添削にかかる経費として、237,775円を使用する。
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