Theoretical study of electron orbital motion
| Project/Area Number |
17K14333
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Condensed matter physics II
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| Research Institution | Hiroshima University (2021-2022)
The University of Tokyo (2017-2020) |
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Principal Investigator |
Tada Yasuhiro 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 准教授 (20609937)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 軌道角運動量 / 軌道効果 / 磁場 / 量子臨界現象 / カイラル超流動体 / Diracフェルミオン / 電子間相互作用 / 磁場中電子系 / 対称性 / 相互作用 / ディラック電子 / 電子相関 / サイクロトロン共鳴 / 近藤絶縁体 / スピン液体 / カイラル超流動 / ディラック系 / 相転移 / 光渦 / 磁性 / カイラル超伝導 / Fulde-Ferrell state / 強磁性 / エッジ電流 / 反磁性 / magnetic catalysis / 強相関電子系 / 軌道角運動量・磁性 / 表面電流 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We have theoretically studied quantum effects of electrons' spatial motion in a system. Concrete subjects include "orbital effects in superfluids and superconductors", "quantum criticality in Dirac systems under magnetic fields", "orbital effects by an optical vortex", "approximate magnetic translation".
First, we discussed the orbital angular moment paradox in chiral superfluids. Especially, we pointed out that the angular moment is not a thermodynamic quantity and therefore it causes a paradox. This very elementary property has been missed in the long history of this problem. Also, this implies that one should carefully think whether or not the longstanding paradox is a well-defined problem which has a definite answer.
We also studied interacting Dirac systems under magnetic fields especially focusing on the quantum critical phenomena. We performed numerical calculations and clarified their behaviors near a quantum critical point and discussed the so-called magnetic catalysis.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
カイラル超流動体の軌道角運動量パラドックスについては、それまで40年間の研究の歴史の中で、そもそも軌道角運動量の値が何かしら定まっており、問題はその値を明らかにすることであると考えられてきた。研究代表者が示したことは、そもそも軌道角運動量はバルクに定まった値をもたず、表面条件などの普段は無視してしまう条件に非常に敏感に依存する、ということである。これはこの問題を根本から問い直すものであり、問題の解決に向けた重要な一歩であるということができる。
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Report
(7 results)
Research Products
(48 results)
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[Presentation] カイラル反強磁性体Mn3Snにおける表面状態の観測2017
Author(s)
向笠清隆, 下澤雅明, 鈴木喜貴, 杉井かおり, 近藤潤, 山下穣, 多田靖啓, 中村壮智, 勝本信吾, Muhammad Ikhlas, 冨田崇弘, 肥後友也, 中辻知, Marcin Konczykowski, 松田祐司, 松浦康平, 水上雄太, 芝内孝禎
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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