トポロジカルフェルミアーク：有限温度での特異な準粒子励起の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
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| Project/Area Number |
18H04228
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
永井 佑紀 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 副主任研究員 (20587026)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 非エルミート / トポロジカル / トポロジカル物質 / 強相関電子系 / 超伝導 / トポロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強相関電子系などの準粒子に寿命のある系では、自己エネルギーと一粒子ハミルトニアンの和を「準粒子ハミルトニアン」とみなすことで、その系のトポロジーを議論することができる。特に、自己エネルギーは虚部を持つために、このハミルトニアンは非エルミートとなるため、これまでのエルミート系では起こらなかった新しい非エルミート性に起因する現象が生じると考えられた。本年度には、ワイル半金属に対する不純物散乱および重い電子系における強相関効果による有限の準粒子寿命に起因する非エルミート有効ハミルトニアンについて調べた。
ワイル半金属において不純物を導入すると、複数軌道に対する不純物散乱への効き方の違いから、軌道依存する準粒子寿命が現れる。準粒子寿命は自己エネルギーの虚部に起因しており、自己エネルギーと一体のハミルトニアンの和として定義される有効ハミルトニアンは非エルミートになる。この時、この非エルミート性に起因して例外点リングと呼ばれるトポロジカルな構造が運動量空間のワイル点近傍に現れることがわかった。そして、これはリング状のトポロジカルなフェルミアークとして実験で観測されると期待される。また、この現象を見るためには不純物は特別なものを仮定する必要はなく、様々なワイル半金属で現象が観測されると期待される。
この他に、高次トポロジカル超伝導体においてパラボラ型ポテンシャルを誘起する事によるマヨラナコーナーモード-フラットバンドクロスオーバーなど、特異な準粒子励起を発見し、論文を出版した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(18 results)
