Effects of van der Waals interaction for first-principles calculations on iron-based superconductors

ファンデアワールス密度汎関数による鉄系超伝導体の研究

中村 博樹  ; 町田 昌彦  

Nakamura, Hiroki; Machida, Masahiko

鉄系超伝導の研究では、局所密度近似に基づく第一原理計算が重要な役割を果たしてきたが、必ずしもすべての物性を再現することができていたわけではない。特に結晶構造の再現にうまくいかないことが多く、計算上の大きな問題となっていた。本発表では、近年、開発が進んできた「ファンデルワールス力を考慮した第一原理計算手法」を用いて、鉄系超伝導体の結晶構造を再評価し、その効果を調査した結果を報告する。発表では、これまでに提案された数種のファンデルワールス密度汎関数を用いて、多くの種類の鉄系超伝導に応用し、系統的な調査を行った結果を発表する。この調査で得られた知見は超伝導体のみならず、他の機能材料や構造材料の研究開発にも波及効果があると考えられる。

We investigate the effect of the van der Waals interaction on various iron-based superconductors by using first-principles density functional theory with van der Waals density functional (vdW-DF), which implements non-local and long-ranged interactions. vdW-DF reproduces well the lattice constants of FeSe, while the crystal structures of other compounds are not sensitive to the van der Waals interaction. Clear influence on the electronic structure is not found, and then the van der Waals interaction hardly affects superconductivity in iron-based superconductors.