第一原理計算と融合したμSR法の開発と強相関電子系の特異な磁気的基底状態の解明

开发μSR方法并结合第一性原理计算并阐明强相关电子系统的独特磁基态

• 批准号: 20H04463
• 负责人: 渡邊 功雄
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H04463/
• 关键词: ミュオン位置; 第一原理計算; 超微細相互作用; ミュオン位置計算

<<ミュオン位置計算手法の開発>>La系銅酸化物高温超伝導体において過去に得られている高統計μSRの結果を参照し、凡密度関数を用いた第一原理計算を進めた。いくつかの電子相関関数を用いて計算結果と実験結果を照合することにより、La系銅酸化物高温超伝導体に対して適切な電子相関関数を判断することに成功した。また、計算模型の大きさを調整することにより、μSR実験結果の再現に成功した。この成果はPhys. Rev. Research誌に掲載され、今後のミュオン位置同定の指針として世界へ公表された。<<有機伝導体の電子状態>>同様に過去に得られている実験結果を、計算的手法により再現することを試みた。銅酸化物高温超伝導体の場合とは異なった電子相関関数と計算模型を用いることにより、局所的に存在している電子スピンが、結晶内に広がるπ結合を行う電子雲に沿って広がる様子が世界で初めて再現された。今後、成果を取りまとめることによって世界に我々のミュオン位置計算の手法を公表していく。<<パイロクロア磁性体>>コロナ禍においてミュオン実験を実施することが困難な状態にあり、μSR実験データの取得が予定より遅延している。データが不足しているために計算研究も大きく進めることができなかった。コロナ禍の行動制限が緩和されるにともない、μSR実験を令5年度に再開させることができるようになった。実験実施に平行して簡単な計算模型で事前のミュオン位置計算を行う段階に至った。<<銅酸化物のストライプ>>La系銅酸化物高温超伝導体の研究成果の成功に伴い、ストライプ状態へのミュオン位置計算の手法の応用が可能になった。パイロクロア酸化物への研究と同様に令5年度にμSR実験とミュオン位置計算を進めていく段階となった。コロナ禍においても本予算支援で20報を超える論文を公表した。

<<μ子位置计算方法的开发>> 我们参考了过去获得的La基铜酸盐高温超导体的高统计μSR结果，使用近似密度函数进行了第一性原理计算。通过比较几种电子相关函数的计算结果和实验结果，我们成功地确定了适合La基铜酸盐高温超导体的电子相关函数。此外，通过调整计算模型的大小，我们成功地再现了μSR实验结果。该结果发表在《Phys.Rev.Research》杂志上，并向全世界公开，作为未来μ子定位的指南。 <<有机导体的电子态>> 同样，我们尝试使用计算方法重现过去获得的实验结果。通过使用与铜酸盐高温超导体情况不同的电子相关函数和计算模型，我们首次展示了局部存在的电子自旋如何沿着电子云扩散，形成在晶体内扩散的π键。世界上的时间。未来我们将通过整理结果向全世界公布我们的μ子位置计算方法。 《烧绿石磁性材料》 受新冠疫情影响，μ子实验难以进行，μSR实验数据的获取也被推迟。由于缺乏数据，计算研究无法取得太大进展。随着冠状病毒大流行导致的行动限制的放松，μSR 实验现在可以在 2005 财年恢复。在实验的同时，我们已经达到了使用简单的计算模型进行初步μ子位置计算的阶段。 《氧化铜条纹》 随着La基铜酸盐高温超导体研究的成功，μ子位置计算方法应用于条纹态成为可能。与烧绿石氧化物的研究类似，我们已经到了2015年将进行μSR实验和μ子位置计算的阶段。即使在新冠病毒大流行期间，在这笔预算支持下也发表了 20 多篇论文。

项目成果

11月革命大学/パジャジャラン大学/インドネシア大学(インドネシア)

十一月革命大学/巴乍查兰大学/印度尼西亚大学（印度尼西亚）

Flux roughening in spin ice with mixed ±J interactions

具有混合 ±J 相互作用的自旋冰中的通量粗糙化

• 发表时间: 2022
• 作者: Masaki Kato; Hiroyasu Matsuura; Masafumi Udagawa;Masao Ogata
• 通讯作者: Masao Ogata

Observation of Cu Spin Fluctuations in High-Tc Cuprate Superconductor Nanoparticles Investigated by Muon Spin Relaxation

Mu子自旋弛豫研究高温铜酸盐超导纳米粒子中铜自旋涨落的观察

• 发表时间: 2021
• 影响因子: 5.3
• 作者: S. Winarsih; F. Budiman; H. Tanaka; T. Adachi; A. Koda; Y. Horibe; B. Kurniawan; I. Watanabe;Risdiana Risdiana
• 通讯作者: Risdiana Risdiana

Density Functional Theory Study of 12mer Single-Strand Guanine Oligomer and Associated Muon Hyperfine Interaction

12mer单链鸟嘌呤寡聚物及其相关μ子超精细相互作用的密度泛函理论研究

• 发表时间: 2021
• 影响因子: 4.1
• 作者: W. N. Zaharim; S. N. A. Ahmad; S. Sulaiman; H. Rozak; D. F. H. Baseri; N. A. M. Rosli; S. S. Mohd;I. Watanabe
• 通讯作者: I. Watanabe

Muon Spin Rotation at the Crossover Regime between Gaussian and Lorentzian Distribution of Magnetic Fields

磁场高斯分布和洛伦兹分布交叉区域的 μ 子自旋旋转

• 发表时间: 2021
• 作者: M. D. Umar; K. Ishida; R. Murayama; D. P. Sari; U. Widyaiswari; M. Fronzi; H. Rozak; W. N. Zaharim; I. Watanabe;M. Iwasaki
• 通讯作者: M. Iwasaki