地球科学：地球の核の条件における鉄の輸送特性に対する電子相関の効果

地球の磁場は、外核内の溶融鉄合金の熱対流によって生じていると考えられてきたが、最近の密度汎関数理論の計算では、鉄の電気伝導度は熱対流を維持するには高過ぎることが示唆されているため、化学的に駆動される対流が調べられている。こうした抵抗率の計算は、電子–フォノン散乱に基づいている。今回我々は、自己無撞着密度汎関数理論に加えて動的平均場理論（DFT + DMFT）を鉄に適用し、高温では電子–電子散乱が電子–フォノン散乱に匹敵し、理論と実験を一致させて地球核内の輸送問題を解決できることを見いだした。従来のダイナモの熱的描像は危機を脱したのである。モット以来の標準的な解析とは対照的に、高温の遷移金属ではd電子の電子–電子散乱が重要であり、50年以上にわたって用いられてきた多くのモデルとは対照的に、4s電子の輸送への寄与は無視できることが分かった。DFT + DMFT法は、電子相関が重要な他の高温系に対しても適用できると考えられる。

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