第一原理DΓAの開発による非従来型超伝導体の定量計算の実現

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本研究の主眼は、第一原理計算を出発点に強相関効果を取り込むことのできる動的バーテックス近似を組み合わせることで、非従来型超伝導体の転移温度計算を定量的に行い、超伝導物質の物性解明・機能向上を目指すものである。これまで用いてきた計算方法でニッケル酸化物の転移温度が良く記述できていることを踏まえ、本年度は現実物質への応用の幅を広げることに軸足を置き、更に様々な物質に対しての転移温度の計算などから物質の機能向上の可能性を探った。まずは動的バーテックス近似による計算で、反強磁性状態からドープをすることで超伝導ドームが出現するという全体相図が適切に記述できることを確認し、その上で幅広いパラメータによる包括的な計算を行うことで、反強磁性・超伝導の振る舞いをモデル計算の範囲でまとめた。さらに第一原理計算と組み合わせることで、昨年度から続けているパラジウム酸化物での超伝導の可能性について、より詳細なパラメータ依存性や格子の安定性を調べ、銅酸化物超伝導に匹敵する転移温度を持つ相図の予言を行った。それ以外にも、新しく発見された多層系ニッケル酸化物の転移温度を定量的に計算できることを示し、ブロック層を挿入した系に対する相図計算なども行った。その他には、三角格子上でのネマティック不安定性と非フェルミ液体的振る舞い、超伝導転移温度との相関を調べ、今後さらに幅広い物質に適用できるような基盤を固めた。さらに本手法による超伝導の計算について、これまでの研究をまとめつつ、さらに詳細な考察を加えた総説論文を出版した。