2018 Fiscal Year Annual Research Report
Building of a first-principles and many body model simulation system for serching spin-fluctuation-mediated superconducting materials
| Project/Area Number |
16K21175
|
|---|
| Research Institution | Tottori University |
|---|
Principal Investigator |
榊原 寛史 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (20734354)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 超伝導 / 電子相関 / ハバードモデル / スピン揺らぎ / 第一原理バンド計算 / ダウンフォールディング / 電荷の揺らぎ / RPA |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ハバード模型では短距離で働くモデル相互作用を仮定することが多いが、言うまでもなく、原理的にはクーロン相互作用は長距離力として働く。そこで本年度は主に、第一原理バンド計算で計算される長距離クーロン相互作用が短距離モデル相互作用に置き換わっていくプロセスを詳細に調べた。
構築した手法のベンチマークテストとして、SrVO3という物質に対して（我々が本研究課題として開発したオリジナル手法である）mRPAを適用し、多軌道模型のモデルパラメータを導出した。このSrVO3という物質は、モデル空間に属するバンド構造がそれ以外のバンド構造と完全に分離しているため、ベンチマークテスト用の系として理想的である。
結果の分析のため、①電子が同じ原子に束縛されているときに働く力（オンサイト相互作用）に全ての相互作用の効果を取り込む場合、②オンサイト相互作用及び最隣接のサイトに全ての効果を取り込む場合、③全ての距離における相互作用を顕に考慮する場合（有効的に取り込む自由度をなくした場合）の３つの場合をテストした。①②③の比較から、長距離の相互作用は短距離モデル相互作用を弱めることが分かった。この結果は、(1)mRPAが短距離の電荷の揺らぎを①②③の全ての場合で一定に保つ方法であること(2)オンサイト相互作用とオフサイト、及び長距離の相互作用による電荷の揺らぎは競合する関係にあること、という２つの事実の帰結であると分かった。
この新たな知見は学術雑誌論文として公開予定である。
また、今回明らかになった効果が銅酸化物高温超伝導物質La2CuO4やHgBa2CuO4においても存在する事が判明した。この効果は高温超伝導転移のメカニズムと深く関わっていると期待され、より深い追求に価値が見出される。
|
