未来物質領域M1コロキウム 2011年5月18日 第3発表者
折井大祐（清水研）
清水克哉
High-pressure phase of calcium:
Prediction of phase Ⅵ and upper-pressure phases from first principle
Calcium has experimentally been reported to show pressure-induced superconducting transition at low temperature above 50G Pa. The structural phase transitions occur with increasing pressure1 and the superconducting transition temperature (Tc) reaches 25 K at phase Ⅴ or upper-pressure phases.2 Therefore, to clarify the reason for the enhancement of Tc, it is important to determine a precise electronic state in each phase, so first it is necessary to identify the most stable structure. In this paper, the authors determined crystal structures of the phases, in which the high Tc is observed, by first-principles calculation. The results showed that the structure of phase Ⅵ is Pnma and that of phase Ⅶ I4/mcm(00γ). In addition, the calculation showed a possibility that Tc reaches 25 K in the phases Ⅵ or Ⅶ.
カルシウムの高圧相：第一原理計算によるⅥ相およびより高圧相の予測
高圧下におけるカルシウムは50 GPa以上の低温下で超伝導転移を示すことが実験で観測されている。カルシウムに圧力をかけていくと結晶構造相転移が起こり[1] 、そのⅤ相あるいはより高圧相で、超伝導転移温度(Tc)が25 K以上に達することが観測されている。[2] そのため、その原因を解明していくためにはその時の正確な電子状態を決定することが重要であり、つまりは安定構造を特定することがまず必要となる。本論文では、その高いTcを示す相の結晶構造を第一原理計算を用いて決定した。 その結果によると、Ⅵ相がPnma、Ⅶ相がI4/mcm(00γ)であると予測された。加えて、その計算結果からⅥ相あるいはⅦ相で25 Kに到達することが予測された。
[1]T. Yabuuchi, Y. Nakamoto, K. Shimizu, and T. Kikegawa, J.
Phys. Soc. Jpn. 74, 2391 (2005).
[2]T. Yabuuchi, T. Matsuoka, Y. Nakamoto, and K. Shimizu, J.
Phys. Soc. Jpn. 75, 083703 (2006).