Theoretical study of symmetry-protected topological phases

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K05141
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Furusaki Akira 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (10238678)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: トポロジカル絶縁体 / トポロジカル超伝導体 / 電子間相互作用 / 量子相転移 / トポロジカル半金属 / 空間群対称性

Outline of Final Research Achievements

The effect of interactions on the classification of topological insulators and superconductors was theoretically studied, and it was clarified how the free-fermion classification should be modified. Competing phases and quantum phase transitions in strongly correlated electron systems were studied for simple models through the mapping to massless Dirac fermions interacting with bosonic fields. In addition, topological semimetals having band degeneracies protected by crystalline symmetries were studied.

Free Research Field

物性物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

トポロジカル絶縁体・超伝導体の分類に対する電子間相互作用の影響を明らかにすることは、対称性によって守られたトポロジカル相の一般論構築への一つの足掛かりを与えるまた、トポロジカル半金属に関する研究は、空間群対称性で守られたバンド縮退を（いくつかの空間群について）一般的に論じており、トポロジカル物質探索に指針を与える。これらのトポロジカル絶縁体・超伝導体・半金属は、特異な電磁応答をもつデバイスにつながる可能性がある。