強相関第一原理計算による圧力誘起超伝導の理論物質設計

使用强相关第一性原理计算进行压力诱导超导的理论材料设计

• 批准号: 19014022
• 负责人: 有田 亮太郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo (2008)The Institute of Physical and Chemical Research (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19014022/
• 关键词: 第一原理電子状態計算; 最局在ワニエ関数; downfblding; 鉄砒素系新超伝導体; 多軌道系; 制限乱雑位相近似; 圧力誘起超伝導; 遷移金属酸化物; 強相関電子系; 軌道縮退

本課題申請時(2006年)においては、銅酸化物に匹敵する転移温度をもつ物質は存在しなかったため、「銅酸化物には、2次元、単一軌道系、モット転移近傍、強い反強磁性揺らぎ、など様々なキーワードがあるが、これらをすべて満たす物質は、自然界に自明に存在しないかのように思われる。そこで、圧力という外部パラメータを導入し、銅酸化物と似た電子状態を銅酸化物以外の物質で実現させる可能性を検討する」という方針で研究を進めていたが、本年度はじめに、東京工業大学細野グループにおいて、銅酸化物に匹敵する転移温度を持つ鉄砒素系新超伝導体が発見されたため、同物質の電子状態計算を行った上で、この系の超伝導発現機構についての考察を行った。銅酸化物高温超伝導体と異なり、本物質では鉄の5つのd軌道がフェルミ面近傍で複雑に絡み合うが、特にdxz, dyz, dx2-y2の3つの軌道が超伝導にとって本質的な役割を果たしうることを明らかにした。また、constrained RPAと呼ばれる手法を用いてこの物質の相互作用パラメータの評価を行った。その結果、on-siteのクーロン相互作用のオーダーとしてはバンド幅の3/4程度、典型的なtransferエネルギーの10倍程度であることが明らかになった。この系における超伝導相はみな反強磁性近傍に存在するので、その反強磁性発現の機構についても詳しい考察を行った。銅酸化物同様、鉄砒素系新超伝導体においても、転移温度が強い圧力依存性を持つので、その起源についても考察を行った。また、ユニークな超伝導体であるコバルト酸化物における高い熱起電力に触発され、やはり遷移金属酸化物で最近合成され、高い熱起電力が発見されたLaRh204について、強相関第一原理計算の方法を用いてその起源をさぐった。

At the time of application of this project (2006), the existence of cuprate, copper oxide, copper oxide, Policy research is progressing this year, Tokyo Institute of Technology Hoshino University Hoshino University This system of super-detection and discovery agencies is under investigation. Copper Acid High Temperature Superconductor: Different, This Substance: Iron 5 x d Orbital: Complex Complex: Special: dxz, dyz, dx2-y2 3 x Orbital: Superconductor: Essence of the Superconductor The interaction of substances in the medium and the medium can be evaluated by means of constrained RPA. As a result, the on-site interaction is 3/4 of the amplitude, and the typical transfer is 10 times higher. The mechanism of antiferromagnetism in the near vicinity of the superconducting phase is investigated in detail. Copper acid species, iron element is a new superconductor, temperature shift, strong pressure dependence, origin investigation In addition, the high-temperature thermoelectric power generated by the AKUNA superconducting conductor

项目成果

Ab initio derivation of low-energy models for iron-based superconductors LaOFeAs and LaOFeP

铁基超导体 LaOFeAs 和 LaOFeP 低能模型的从头推导

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Nakamura;et.al.
• 通讯作者: et.al.

Bandwidth and Fermi surface of iron oxypnictides : Covalency and sensitivity to struc

铁氮元素的带宽和费米面：共价性和对结构的敏感性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Phys. Rev. B 78
• 作者: V. Vildosola;et.al.
• 通讯作者: et.al.

Sr2VO4 and Ba2VO4 under pressure:: An orbital switch and potential d1 superconductor

• DOI: 10.1103/physrevb.75.174521
• 发表时间: 2007-05-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Arita, R.;Yamasaki, A.;Kuroki, K.
• 通讯作者: Kuroki, K.

LiRh_2O_4における大きな熱起電力の起源について

LiRh_2O_4大热电动势的起源

• 发表时间: 2008
• 作者: 有田亮太郎;黒木和彦
• 通讯作者: 黒木和彦

Pudding mold-type band dispersion as the origin of large thermopower in Na_XCoO_2

布丁模型带色散是Na_XCoO_2大热电势的起源

• 发表时间: 2008
• 作者: Kuroki;et. al.
• 通讯作者: et. al.