未来物質領域M1コロキウム　2011年6月29日　第3発表者

発表者

山田紘太郎（草部研）

指導教員

草部浩一

Title

ab initio calculation of pristine Picene and potassium doped Picene

Abstract

Superconductivity has been investigated for over 100 years. Superconducting materials motivate a plenty of research works. The reason is that there are several merits. One of the merits is energy-saving by using the superconductors for the power transmission line.
There are organic crystals showing superconductivity. Recent studies have revealed that organic conductors created by metal-doping become superconducting materials as exemplified by Cs-doped C60 with T_c over 38K under 15kbar. In 2009, Mitshashi et al. reported superconductivity of potassium doped picene and that of rubidium doped picene. However, atomic structures of these materials have not determined experimentally yet.
With ab initio calculation in order to explore the mechanism for occurring superconductivity, structures of pristine and K3－doped Picene were calculated.[1].In Ref[1] The geometry was optimized, but is not decisive one for superconducting K30doped phase.
In my study, at first, stability of the structure of pristine picene is evaluated, and then accuracy of approximation adopted in the calculation is assessed with estimation of requested calculation time as well.

日本語タイトル

ピセン純結晶とカリウムをドープしたピセンの第一原理計算

日本語概要

超伝導分野の研究は100年以上行われてきている。例えば超伝導体を送電線に用いると エネルギーロスを小さくできるという点で多くの研究がなされてきている。
超伝導を発現する物質系には、有機物からなる超伝導体があり、例えば Cs-doped C60が15kbarではTc=38Kとなるなど、金属をドープさせて得られる有機導体が超伝導の担い手となることが最近の研究でも明らかになってきた。 2009年にMitsuhashi氏によりカリウムやルビジウムをドープしたピセンが超伝導となったことを報告したが、これらの物質の原子配置は実験的には決定していない。 どのような構造をとっているかなどを第一原理計算的に計算し、超伝導発現機構にせまるための報告がKosugi氏[1]によってなされたが、厳密に固定されたものではなかった。 本研究ではまず何もドープしていないピセンで構造安定性を理論計算から評価を行い、 計算時間の見積もりも併せて計算に用いる近似手法の精度に関する検証を行う。

References

[1]T. Kosugi et al.:J.Phys.Soc.Jpn.Vo78,(2009)113704
[2]R. Mitsuhashi, et al.: Nature 464 (2010) 76.
[3]Gianluca Giovanetti et al. : Phys. Rev. B 83 (2011) 134508.