Theory and application of topological gapless structures in open and nonequilibrium systems
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21J11810
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
別所 拓実 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | トポロジー / ギャップレス / 非エルミート / フロケ / 量子ウォーク |
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| Outline of Research at the Start |
近年、位相幾何学（トポロジー）に伴う様々な物理現象に大きな関心が集まっている。本研究は、粒子の流入・散逸や系の時間周期的な外部操作などがある非平衡開放系の一般論として我々が開発した拡張ニールセン=二宮の定理を、量子ウォーク系、強相関・不純物散乱のある固体電子系、トポロジカル絶縁体表面などの様々な物理系に適用して、これらの系の低エネルギーモードに関する一般論を構築するとともに、新奇物理現象の探査を行うというものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、Extended Nielsen-Ninomiya定理の応用として、主に量子ウォークのバルクエッジ対応の破れについて研究を行った。多くの先行研究では量子ウォーク系はフロケ系の一種として研究されてきたが、本研究により量子ウォーク系とフロケ系の大きな違いとしてバルクエッジ対応の現れ方が異なることが分かった。平衡系やフロケ系では、表面にアノマリーを付け加えようとするとそれに伴ってバルクのトポロジカル数が必ず変わるために、バルクのトポロジーの情報と表面状態のトポロジーの情報が対応するというバルクエッジ対応が成り立っていた。しかし、量子ウォーク系においては、バルクを変えることなく表面にアノマリーを付け加えることが可能であり、そのためにバルクエッジ対応が破れる。本研究ではこのことを明確化し、破れ方の構造をExtended Nielsen-Ninomiya定理を用いて調べた。
本研究の意義・重要性としては、これまで不明瞭であった量子ウォーク系におけるバルクエッジ対応の成立、不成立を系統的に明確化したことにある。
また、強相関系・不純物電子系のバルクフェルミアークの研究を行い、その一般論を与えた。
他に、自分の本来の研究テーマとは少し異なるが、後輩の行っていた非エルミート系のバルクエッジ対応の研究に一部参加した。この研究においては、時間がかかる数値計算を通してしか分からない部分が多かったが、Extended Nielsen-Ninomiya定理を最大限利用することで、数値計算結果を簡便に評価できるようになった。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
