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ディラック電子系に対する超伝導近接効果

研究課題

研究課題/領域番号 24540375
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関広島大学

研究代表者

高根 美武  広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (40254388)

研究協力者 井村 健一郎  広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助教 (90391870)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード物性理論 / トポロジカル絶縁体 / グラフェン / 超伝導近接効果
研究成果の概要

グラフェンやトポロジカル絶縁体の表面に現れる二次元ディラック電子系に対する超伝導近接効果について理論的に検討した.グラフェンを介したジョセフソン効果を記述する汎用性の高い準古典理論を定式化し,また,ディラック電子系に対する近接効果を記述する一般的な有効モデルを導出した.これらの理論的枠組みを用いれば,従来の現象論的なモデルに基づいた議論を越えたより精密な解析が可能である.
関連する課題として,トポロジカル絶縁体表面に現れるディラック電子系を記述する理論に取り組み,多くの成果を挙げた.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Noninvasive metallic state2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichiro Imura and Yositake Takane
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 4

    • DOI

      10.7566/jpscp.4.013005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Local Density of States in a Helical Tomonaga-Luttinger Liquid of Loop and Josephson Junction Geometries2014

    • 著者名/発表者名
      Yositake Takane
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 4 ページ: 044714-044714

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.044714

    • NAID

      40020041263

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Delocalization of Surface Dirac Electrons in Disordered Weak Topological Insulators2014

    • 著者名/発表者名
      Yositake Takane
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 10 ページ: 103706-103706

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.103706

    • NAID

      40020226135

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective Model for Massless Dirac Electrons on a Surface of Weak Topological Insulators2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Arita and Yositake Takane
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 12 ページ: 124716-124716

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.124716

    • NAID

      40020299956

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Superconducting proximity effect on a two-dimensional Dirac electron system2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Takane and R. Ando
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 1 ページ: 014706-014706

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.014706

    • NAID

      40019944857

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-dimensional topological insulator: A model for studying finite-size effects in topological insulator thin films2014

    • 著者名/発表者名
      M. Okamoto, Y. Takane, and K.-I. Imura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 89 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.125425

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protection of the surface states in topological insulators: Berry phase perspective2013

    • 著者名/発表者名
      K.-I. Imura and Y. Takane
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87 号: 20

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.205409

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unified description of Dirac electrons on a curved surface of topological insulators2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Takane and K.-I. Imura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 82 号: 7 ページ: 074712-074712

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.074712

    • NAID

      40019696979

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perfectly conducting channel on the dark surface of weak topological insulators2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshimura, A. Matsumoto, Y. Takane, and K.-I. Imura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 88 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.045408

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasiclassical theory of the Josephson effect in ballistic graphene junctions2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Takane and K.-I. Imura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 号: 9 ページ: 094707-094707

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.094707

    • NAID

      40019415673

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dirac electrons on a sharply edged surface of topological insulators2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Takane and K.-I. Imura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 号: 9 ページ: 093705-093705

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.093705

    • NAID

      40019415315

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spherical topological insulator2012

    • 著者名/発表者名
      K.-I. Imura, Y. Yoshimura, Y. Takane, and T. Fukui
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.235119

    • NAID

      120005222694

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite-size energy gap in weak and strong topological insulators2012

    • 著者名/発表者名
      K.-I. Imura, M. Okamoto, Y. Yoshimura, Y. Takane,T. Ohtsuki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 号: 24

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.245436

    • NAID

      120005222693

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 乱れを含む弱いトポロジカル絶縁体表面における電気伝導度2015

    • 著者名/発表者名
      高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Delocalization of surface Dirac electrons in disordered weak topological insulators2014

    • 著者名/発表者名
      Yositake Takane
    • 学会等名
      Int. Conf. Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有限長のヘリカルTomonaga-Luttinger液体における局所状態密度2014

    • 著者名/発表者名
      高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 弱いトポロジカル絶縁体の表面状態に対する有効2次元モデル2014

    • 著者名/発表者名
      有田貴志,高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヘリカル朝永-Luttinger 液体から成るジョセフソン接合における局所状態密度2014

    • 著者名/発表者名
      高根美武
    • 学会等名
      第22回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      ハイランドふらの
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2次元ディラック電子系に対する超伝導近接効果2014

    • 著者名/発表者名
      高根美武,安東諒
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] トポロジカル絶縁体表面における自発的AB効果と表面状態の頑強性2014

    • 著者名/発表者名
      吉村幸徳,井村健一郎,高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] トポロジカル絶縁体の表面電子系に対する一般化したディラック方程式2013

    • 著者名/発表者名
      高根美武,井村健一郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] かどで跳ね返る(vs. 跳ね返らない)Dirac電子2013

    • 著者名/発表者名
      井村健一郎,岡本真由子,吉村幸徳,高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 弱いトポロジカル絶縁体の「暗い」表面に現れる完全伝導チャンネル2013

    • 著者名/発表者名
      吉村幸徳,松本哲彦,井村健一郎,高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] しみ込め(ま)ない金属状態2013

    • 著者名/発表者名
      井村健一郎,高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 折れ曲がったトポロジカル絶縁体表面におけるディラック電子2012

    • 著者名/発表者名
      高根美武,井村健一郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 球状トポロジカル絶縁体の表面状態2012

    • 著者名/発表者名
      井村健一郎,吉村幸徳,高根美武,福井隆裕
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Noninvasive Metallic State2012

    • 著者名/発表者名
      K.-I. Imura and Y. Takane
    • 学会等名
      International Symposium "Nanoscience and Quantum Physics 2012"
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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