Chimera Quasiparticles: Architecture

• Project Area: Chimera Quasiparticles for Novel Condensed-Matter Science
• Project/Area Number: 24H02232
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中田 陽介 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (50745205)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保 若奈 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10455339) ; 中嶋 誠 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (40361662) ; 森竹 勇斗 東京工業大学, 理学院, 助教 (50783049) ; 冨田 知志 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 准教授 (90360594)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥252,330,000 (Direct Cost: ¥194,100,000、Indirect Cost: ¥58,230,000); Fiscal Year 2024: ¥78,650,000 (Direct Cost: ¥60,500,000、Indirect Cost: ¥18,150,000)
• Keywords: キメラ準粒子 / メタマテリアル / ナノテクノロジー / トポロジー / スピントロニクス

Outline of Research at the Start

本研究ではフォトン、フォノン、マグノンといった多種多様な準粒子を「化学結合」させ、互いの機能が融合するとともに新たな特性を発現するキメラ準粒子を実現する。従来、多くの準粒子は空間的、または、時間的な大きさが異なり、互いに結合することがなかった。この問題を解決するため、メタマテリアルと呼ばれる人工構造により準粒子反応を促進する反応場を創り出す。構造の空間的制御のみならず時間的制御も行い、時空間全体に渡ってメタマテリアルを作り出す技術を開発する。時空間メタマテリアルで生成された反応場中で様々な準粒子を反応させ、キメラ準粒子を創り出し、基礎特性と応用可能性を開拓する。