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非磁性カイラル結晶における電気磁気効果の研究

Research Project

Project/Area Number 16J07354
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

養田 大騎  東京工業大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsフォトニック結晶 / バレートロニクス / トポロジー / スピントロニクス / スピンエレクトロニクス / ワイル半金属 / 輸送現象
Outline of Annual Research Achievements

本年度は主に以下の2つの研究を行った。
(1)前年度に提案した反転対称性の破れた三角格子フォトニック結晶の研究を引き続き行った。バルクの性質を実験的に調べるために化合物半導体で三角形の穴を持つ三角格子フォトニック結晶を作製した。また2つの異なるフォトニック結晶界面に生じるエッジモードの観測のためシリコンで三角形の穴を持つ三角格子フォトニック結晶を作製した。今後はこの試料の測定を行うことで後方散乱の抑制について実験的に検証する予定である。
(2)反転対称性の破れた2次元フォトニック結晶スラブのライトラインの上の放射モードの偏光ベクトルについての研究を行った。反転対称性のあるフォトニック結晶では放射モードの偏光ベクトルはほぼ直線偏光になるのに対し、反転対称性の破れたフォトニック結晶では円偏光が現れることを明らかにした。さらに円偏光となる波数の周りで、偏光楕円が波数空間上で半周するというトポロジカルな性質を示すことを明らかにした。このために円偏光は波数空間上に安定に存在できる。この半整数トポロジカル数は円偏光は楕円の長軸方向が定義できない一種の位相特異点であるために生じる。さらにこの円偏光はトポロジカルチャージ保存則を通じて、BICが2つの円偏光に分裂することで生じることを示した。今後はシリコンで三角形の穴を持つ三角格子などの反転対称性の破れたフォトニック結晶を作製し、今年度の理論的な提案を実験的に検証していく予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Orbital Edelstein Effect as a Condensed-Matter Analog of Solenoids2018

    • Author(s)
      Taiki Yoda, Takehito Yokoyama, and Shuichi Murakami
    • Journal Title

      Nano Lett.

      Volume: 18 Issue: 2 Pages: 916-920

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.7b04300

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] らせん結晶における電流が誘起する軌道磁化2017

    • Author(s)
      養田大騎、横山毅人、村上修一
    • Journal Title

      日本物理学会誌

      Volume: 72(12) Pages: 872-877

    • NAID

      130007472182

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 反転対称性の破れたフォトニック結晶におけるトポロジーに保護された円偏光放射2019

    • Author(s)
      養田大騎
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Air-hole-type Valley Photonic Crystal Slab with Simple Triangular Lattice for Valley-contrasting Physics2019

    • Author(s)
      Taiki Yoda
    • Organizer
      CLEO
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 単純三角格子バレーフォトニック結晶の界面状態と共振器結合系の解析2018

    • Author(s)
      養田大騎
    • Organizer
      第65回 応用物理学会 春季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 三角格子状のバレーフォトニック結晶におけるバレー依存した固有モード2017

    • Author(s)
      養田大騎
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Valley-contrasting Eigenmodes in Photonic Crystals with Triangular Lattice2017

    • Author(s)
      養田大騎
    • Organizer
      ISNTT2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Orbital Edelstein effect and condensed-matter analog of solenoid2017

    • Author(s)
      養田大騎
    • Organizer
      平成28年度スピン変換年次報告会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] ナノスピン変換科学 Research Highlights Vol.2

    • URL

      http://www.spinconversion.jp/newsletter.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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