Dynamic Quantum Phenomena Induced by Chiral Structural Vibrations in Materials

• Project/Area Number: 25K00962
• 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: The Open University of Japan
• Principal Investigator: 岸根 順一郎 放送大学, 教養学部, 教授 (80290906)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸川 欣彦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00415241) ; 加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547) ; 小形 正男 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60185501)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2028: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2027: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: カイラリティ / カイラルフォノン / カイラル弾性波 / カイラリティ誘導スピン選択現象 / カイラル熱電現象

Outline of Research at the Start

カイラリティとは，分子や結晶が自身の鏡像と重ね合わせられない構造的非対称性を指し，物質の機能に本質的な影響を与える特性である．本研究では，カイラル分子や結晶格子における振動（カイラル構造の振動・波動）に着目し，そこから誘発される動的現象を，ミクロ・マクロ，量子・古典の各領域にわたって理論的に体系化し，実験的に検証することを目的とする．特に，カイラルフォノンや弾性波による電子スピンへの角運動量転送のメカニズムを解明し，カイラル物質中を通過する電子のスピン偏極現象の理解へとつなげる．この知見をもとに，カイラルフォノンを起源とする新たな熱電現象や超伝導機構の理論的展開を図る．