第一原理計算による圧力誘起構造の特定および圧力誘起超伝導の研究

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平成20年度に実施した研究は大別すると次の3つとなる。(1)高温・高圧下結晶構造を第一原理的に探索するための新手法の開発。(2)カルシウム高圧相のIV相・V相における超伝導転移温度T_cの評価とその高いT_cをもたらす要因となるフォノンモードの特定。(3)高温・高圧下における一酸化二窒素(N_2O)の構造探索。(1)この方法は研究代表者独自のものであり、系に作用する応力から求まるドライビングフォースを使って、その符号を反転させることで構造変形路を追跡しながら他の安定構造・準安定構造を探索していく方法である。これにより様々な物質の結晶構造をシミュレーションによりさらに効率よく探索できるようになった。(2)これによって得られた知見を基に、今後の高いT_cを示す物質を探索するための重要な指針を与えていくことが可能となった。(3)平成20年7月1日から同年11月15日まで、イタリア・トリエステのThe Abdus Salam International Centre for Theoretical Physicsに研究員として滞在し、Scandolo教授のもとで取り組んだときの研究課題である。これにより過去の実験から提唱されているN_2Oの結晶構造を再考する必要があることが明らかになった。また、(1)の方法の有効性を確認することができた。