発表者
三野 祥生(吉田研)
指導教員
Title
Electronic structure of La2-xSrxCuO4 calculated by the self-interaction correction method
Abstract

The first principles calculations have been used for predicting physical properties of materials. The calculations were carried out by using the local density approximation (LDA) in many cases and it was shown that the LDA successfully describe their electronic structures. However, for some systems, the results of the calculation by the LDA didn't reproduce the experimental results well. One of the typical examples are the transition metal oxide systems, such as the cuprate superconductor La2-xSrxCuO4 (LSCO) [1, 2]. To improve the LDA and reproduce the electronic structure of LSCO, I employ the self-interaction correction (SIC) method, which was originally proposed by Perdew and Zunger [3] and developed by Filippetti et al. [4]. Toyoda implemented the SIC method to the KKR-CPA LDA code (MACHIKANEYAMA) [5] and I use the code to calculate the electronic structure of the La2CuO4 and the LSCO. By using the SIC, the experimental value of the local magnetic moment of Cu sites are reproduced and the anti-ferromagnetic ground state of La2CuO4 is correctly predicted. I will discuss the stability of the anti-ferromagnetism and its doping dependence.

タイトル
自己相互作用補正を用いたLa2-xSrxCuO4の電子状態計算
概要

第一原理計算は物質の物性予測に対して用いられてきた。多くの場合、局所密度近似(LDA)と呼ばれる近似法により実際の計算を行い、それらの電子状態を予測することに成功してきた。しかしながら、いくつかの系において、LDAによる計算結果が実験結果を上手く再現できない場合がある。その典型的な例の1つは遷移金属酸化物の系であり、銅酸化物超伝導体であるLa2-xSrxCuO4(LSCO)も遷移金属酸化物の一種とみなせる[1, 2]。LDAを改善し、実験結果を再現するために、私は自己相互作用補正(SIC)という方法を採用した。この方法はPerdew, Zunger [3]により提案され、Filippettiらによって発展させられた[4]。また、このSICはToyodaによってKKR-CPA LDA (MACHIKANEYAMA)に適用された[5]。私はこの計算コードを用いてLa2CuO4やLSCOの電子状態計算を行った。SICをLa2CuO4に用いることでCuの持つ磁気モーメントの大きさや、基底状態が反強磁性状態といった実験結果を再現できた。また、反強磁性状態の安定性やそのドーピング依存性について議論を行う。

Reference(s)
  1. Warren E. Pickett; Rev. Mod. Phys. 61, 433 (1989)
  2. T. Takahashi et al ; Phys. Rev. B 37, 9788 (1988)
  3. J.P. Perdew, A. Zunger; Phys. Rev. B23 5048 (1981)
  4. A. Filippetti, N.A. Spaldim ; Phys. Rev. B67, 125190 (2003)
  5. M. Toyoda, H. Akai, K. Sato, H. Katayama-Yoshida : Physica B 376-377 (2006) 647