Electron-Spin Correspondence in Quantum Magnetic Topological Insulators

• Project/Area Number: 24K00586
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 杉本 貴則 大阪大学, 量子情報・量子生命研究センター, 特任准教授(常勤) (70735662)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遠山 貴巳 東京理科大学, 先進工学部物理工学科, 教授 (70237056) ; 奥川 亮 東京理科大学, 先進工学部物理工学科, 助教 (40828844)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
• Keywords: 量子スピン系 / トポロジカル絶縁体 / スピン液体

Outline of Research at the Start

本研究課題では，これまで主に電子系で発展してきたトポロジカル絶縁体の解析手法・知見を，量子統計性の異なる量子スピン系へ応用し，(I) 量子磁気トポロジカル 模型の構築，(II) 新奇トポロジカル状態の探索，および(III) 磁気準粒子が示す特異物性の提案を通して，トポロジカル絶縁体の電子・スピン対応を考察し，模型間の共通点・相違点を明らかにすることを目的とする.
また, 次世代の量子計算機によるトポロジカル物性解析において,主要な舞台となりうる量子磁気トポロジカル模型を提案し,エッジ状態として現れる新奇量子スピン液体や散逸効果による非Hermiteトポロジカル絶縁体の表皮効果について考察する.