Theoretical study on quantum nonlinear responses

• Project/Area Number: 24H00197
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 永長 直人 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, グループディレクター (60164406)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 磯部 大樹 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (30991921)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥48,230,000 (Direct Cost: ¥37,100,000、Indirect Cost: ¥11,130,000); Fiscal Year 2025: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000); Fiscal Year 2024: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000)
• Keywords: 量子幾何学 / 非線形輸送現象 / 非線形光学応答

Outline of Research at the Start

固体中電子の示す量子非線形現象・応答を、その量子幾何学的側面に着目して理論的に明らかにする。固体中の3種の電子流である、オーミック流、超伝導流、幾何学的電子流、それぞれが示す非線形応答を解明する。(1)量子ホール系、トポロジカル絶縁体、ワイル半金属におけるトポロジカルカレントが示す非線形輸送特性および非線形光学応答の理論、 (2) 非相反ジョセフソン接合におけるアンドレーフ束縛状態としてのマヨラナフェルミオンと超伝導ダイオード効果の理論、(3) 金属および絶縁体磁性体における非共線スピン構造に由来する創発電磁場が誘起する種々の非線形応答の理論、の3つのテーマを開拓する。