Research Paper 電場によるキャリヤ注入の第一原理計算と超伝導

佐野, 和博  ,  中村, 浩次  ,  SANO, Kazuhiro  ,  NAKAMURA, Kohji

2015-05-19 , 三重大学
Description
近年電気2重層の方法により絶縁体の結晶表面に強力な電場をかけ、低温で超伝導現象を発現させることが可能となってきた。そこで本研究では、超伝導を引き起こすキャリヤがどのように注入されるのか、またキャリヤが注入された結晶がどのような電子状態を示すのかを明らかにするため、特にダイヤモンドやシリコン結晶に注目して、表面近傍のキャリヤ密度の計算を第一原理計算により行った。その結果、実験的に実現可能な電場下では、約1パーセント程度のキャリヤ密度が表面に誘起されることがわかった。この結果から、ダイヤモンド表面においても超伝導を発現させることが可能ではないかと推測された。
In recently, it has been attracted much interest in the superconductivity of surface charging on several insulators, which is induced by strong electrical field of an electrical double layer. In this study, we investigate the electronic state of it ; especially we take the surface of diamond as an example. By using the first-principles calculations, we obtain the band structure and the profile of hole density near the surface of the diamond under the electrical field. It indicates that induced hole concentration as a carrier reaches up to 1 percent of total atoms of the system under realistic situation. The result suggests the possibility of the electric-field-driven superconductivity of the diamond with the electrical double layer at sufficiently low temperature.
2011年度~2014年度科学研究費補助金(基盤研究(C))研究成果報告書
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