多軌道モデルに基づくパリティがない超伝導の微視的理論

• Project Area: Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
• Project/Area Number: 25103711
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 柳瀬 陽一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70332575)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: トポロジカル超伝導 / 奇パリティ多極子 / パリティがない超伝導 / 多軌道型超伝導

Outline of Annual Research Achievements

(1)SrTiO3ヘテロ構造の高密度2次元電子系を記述する多軌道モデルを構成した。その磁場中超伝導状態が新しいタイプのFFLO超伝導であることを示し「軌道依存型複素ストライプ相」と名付けた。

(2)多層系超伝導体において局所的な空間反転対称性の欠如に由来する「隠れた」スピン軌道相互作用がエキゾチックな超伝導状態を誘起することを示した。そして、それが鏡映対称性によって守られたトポロジカル結晶超伝導であることを示した。

(3)局所的な空間反転対称性が欠如した系の副格子自由度に由来するエキゾチックな磁気・多極子相を調べ、スピン軌道相互作用により様々なネマティック秩序が誘起されることを見いだした。重い電子系の分野で偶パリティ多極子秩序が盛んに研究されてきたが、本研究はそれを奇パリティ秩序に拡張したことに相当する。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] “Multi-Orbital Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnkov State in SrTiO3 Heterostructure” (2015)
  • Author(s): Yasuharu Nakamura and Youichi Yanase
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 84 Issue: 2 Pages: 0247141-9
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.024714
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Superconductors with staggered non-centrosymmetricity (2014)
  • Author(s): M. Sigrist, D. F. Agterberg, M. H. Fischer, J. Goryo, F. Loder, S. H. Rhim, D. Maruyama, Y. Yanase, T. Yoshida and S. J. Youn
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 83 Issue: 6 Pages: 061014-061014
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.061014
  • NAID: 210000133109
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Controllable Rashba Spin-Orbit Interaction in Artificially Engineered Superlattices Involving the Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn_5 (2014)
  • Author(s): M. Shimozawa, et al.
  • Journal Title: Physical Review Letters Volume: 112 Issue: 15 Pages: 156404-156404
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.156404
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Electric Octupole Order in Bilayer Ruthenate Sr3Ru2O7 (2014)
  • Author(s): T. Hitomi and Y. Yanase
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 83 Issue: 11 Pages: 114704-114704
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.114704
  • NAID: 210000133342
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Spin-triplet pairing state of Sr2RuO4 in the c-axis magnetic field (2013)
  • Author(s): S. Takamatsu and Y. Yanase
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 82 Issue: 6 Pages: 063706-063706
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.063706
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spin Susceptibility in Non-centrosymmetric Superconductors with Topological Transition of Fermi Surfaces (2013)
  • Author(s): D. Maruyama and Y. Yanase
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 82 Issue: 8 Pages: 084704-084704
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.084704
  • NAID: 40019745397
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multi-orbital Superconductivity in SrTiO3/LaAlO3 interface and SrTiO3 surface (2013)
  • Author(s): Y. Nakamura and Y. Yanase
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 82 Issue: 8 Pages: 083705-083705
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.083705
  • NAID: 210000132678
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parity-mixed Superconductivity in Locally Non-centrosymmetric System (2013)
  • Author(s): T. Yoshida, M. Sigrist, and Y. Yanase
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 83 Issue: 1 Pages: 013703-013703
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.013703
  • NAID: 40019944731
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 二層ラシュバ超伝導体中の渦糸および端束縛状態の励起スペクトルと波動関数 (2015)
  • Author(s): 東陽一，永井佑紀，吉田智大，加藤勝，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-24
• [Presentation] 二層系ネマチック秩序の安定性に対するスピン軌道相互作用の効果 (2015)
  • Author(s): 人見尚典，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-24
• [Presentation] 多層系人工超格子における軌道対破壊効果由来のPDW状態 (2015)
  • Author(s): 渡辺達也，吉田智大，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] パリティの破れたd+p波超伝導体のトポロジカルな性質 (2015)
  • Author(s): 吉田智大，Manfred Sigrist，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] MoS2におけるスピン軌道相互作用と超伝導 (2015)
  • Author(s): 中村康晴，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] Topological Superconductivity in Artificially Grown Superlattice CeCoIn5/YbCoIn5 (2014)
  • Author(s): Tomohiro Yoshida, Manfed Sigrist, Youichi Yanase
  • Organizer: International conference on topological quantum phenomena
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2014-12-18
• [Presentation] Electric Octupole Order in Locally Non-centrosymmetric System (2014)
  • Author(s): Takanori Hitomi and Youichi Yanase
  • Organizer: International conference on topological quantum phenomena
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2014-12-17
• [Presentation] Spontaneous parity violation and magneto-electric effect in locally non-centrosymmetric system (2014)
  • Author(s): Youichi Yanase
  • Organizer: International conference on topological quantum phenomena
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2014-12-17
• [Presentation] 超伝導体のスピン軌道相互作用 と自発的対称性の破れ (2014)
  • Author(s): 柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会新潟支部例会
  • Place of Presentation: 新潟大学
  • Year and Date: 2014-12-13
  • Invited
• [Presentation] Helix, Soliton, and Skyrmion in Superconductors (2014)
  • Author(s): Y. Yanase
  • Organizer: IRSChM2014
  • Place of Presentation: Hiroshima, Japan
  • Year and Date: 2014-12-07
• [Presentation] Exotic superconductivity induced by spin‐orbit coupling and symmetry breaking (2014)
  • Author(s): Y. Yanase
  • Organizer: International Workshop "Novel Quantum States in Condensed Matter 2014"
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2014-11-28
  • Invited
• [Presentation] 局所的な空間反転対称性が ない系のエキゾチック超伝導 (2014)
  • Author(s): 柳瀬陽一
  • Organizer: 基研研究会「多自由度電子状態と電子相関が生み出す新奇超伝導の物理」
  • Place of Presentation: 京都大学基礎物理学研究所
  • Year and Date: 2014-10-22
  • Invited
• [Presentation] Topological superconductivity in artificial superlattices (2014)
  • Author(s): Y. Yanase
  • Organizer: Japan-Swiss workshop (TTCM2014)
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2014-10-08
• [Presentation] 多重層ラシュバ超伝導体中の渦糸コア構造 (2014)
  • Author(s): 東陽一，永井佑紀，吉田智大，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-10
• [Presentation] SrTiO3ヘテロ構造におけるトポロジカル超伝導 (2014)
  • Author(s): 柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-10
• [Presentation] Sr3Ru2O7の奇パリティ多極子相における磁場効果 (2014)
  • Author(s): 人見尚典，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-09
• [Presentation] CeCoIn5およびその人工超格子における超伝導 (2014)
  • Author(s): 柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-08
  • Invited
• [Presentation] 空間反転対称性がない系の電子相関効果に対する摂動理論 (2014)
  • Author(s): 丸山大輔，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] 多層系人工超格子における面内磁場中超伝導状態 (2014)
  • Author(s): 渡辺達也，吉田智大，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] CeCoIn5人工超格子におけるトポロジカル超伝導 (2014)
  • Author(s): 吉田智大，M. Sigrist, 柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] Electron correlation effect in non-centrosymmetric metals (2014)
  • Author(s): Daisuke Maruyama and Youichi Yanase
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • Place of Presentation: Grenoble, France
  • Year and Date: 2014-07-10
• [Presentation] Broken inversion symmetry and nematic order induced by spin-orbit coupling (2014)
  • Author(s): Takanori Hitomi and Youichi Yanase
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • Place of Presentation: Grenoble, France
  • Year and Date: 2014-07-09
• [Presentation] Symmetry-protected topological superconductivity in locally noncentrosymmetric multilayer systems (2014)
  • Author(s): Tomohiro Yoshida, Manfred Sigrist, Youichi Yanase
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • Place of Presentation: Grenoble, France
  • Year and Date: 2014-07-08
• [Presentation] Complex-stripe phase in superconducting multilayer superlattices (2014)
  • Author(s): Tatsuya Watanabe, Tomohiro Yoshida, Youichi Yanase
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • Place of Presentation: Grenoble, France
  • Year and Date: 2014-07-08
• [Presentation] Multi-orbital FFLO superconductivity in SrTiO3 heterostructures (2014)
  • Author(s): Yasuharu Nakamura and Youichi Yanase
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • Place of Presentation: Grenoble, France
  • Year and Date: 2014-07-07
• [Presentation] Exotic superconductivity in spin-orbit coupled systems (2014)
  • Author(s): Y. Yanase
  • Organizer: OIST International Workshop on Novel Quantum Materials and Phases
  • Place of Presentation: Okinawa, Japan
  • Year and Date: 2014-05-16
  • Invited
• [Presentation] Spin-triplet pairing state and fractional vortex lattice in Sr2RuO4
  • Author(s): Y. Yanase and S. Takamatsu
  • Organizer: The international conference on strongly correlated electron systems
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス、東京都文京区
  • Invited
• [Presentation] Multi-orbital superconductivity in non-centrosymmetric nanostructures
  • Author(s): Y. Yanase and Y. Nakamura
  • Organizer: Japan-Swiss workshop on "Trends in Theory of Correlated Materials 2013"
  • Place of Presentation: ローザンヌ大学、ローザンヌ、スイス
  • Invited
• [Presentation] Exotic superconducting phases in multi-orbital non-centrosymmetric systems: Discussions of SrTiO3 nanostructure and CeCoIn5 superlattice
  • Author(s): Y. Yanase
  • Organizer: The 2nd international workshop for young researchers on "topological quantum phenomena"
  • Place of Presentation: カルチャーリゾートフェストーネ、沖縄県宜野湾市
  • Invited
• [Presentation] Sr3Ru2O7におけるスピン軌道相互作用誘起ネマチック秩序
  • Author(s): 人見尚典，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス、平塚市
• [Presentation] 局所ラシュバ系における対称性によって保護されたトポロジカル超伝導
  • Author(s): 吉田智大，Manfred Sigrist，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス、平塚市
• [Presentation] SrTiO3ヘテロ構造における多軌道型FFLO超伝導のキャリアー密度依存性
  • Author(s): 中村康晴，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス、平塚市
• [Presentation] URu2Si2におけるChiral超伝導状態と渦糸格子構造
  • Author(s): 高松周平，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス、平塚市
• [Presentation] URu2Si2におけるc軸磁場中超伝導状態
  • Author(s): 高松周平，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学、徳島市
• [Presentation] 空間反転対称性が破れた超伝導における電子相関効果
  • Author(s): 丸山大輔，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学、徳島市
• [Presentation] 電荷インバランスによる局所的な空間反転対称性が破れた超伝導の安定化
  • Author(s): 吉田智大，Manfred Sigrist，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学、徳島市
• [Presentation] SrTiO3/LaAlO3ヘテロ構造における多軌道型ヘリカル超伝導
  • Author(s): 中村康晴，柳瀬陽一
  • Organizer: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学、徳島市
• [Remarks] 柳瀬陽一の研究
  • URL: http://cond.scphys.kyoto-u.ac.jp/~yanase/study.html
• [Remarks] 柳瀬研究室の研究業績
  • URL: http://bussei.gs.niigata-u.ac.jp/~yanase/study.html