2015 Fiscal Year Research-status Report
磁気空間対称性が保護する軌道秩序相の隠れた電子状態特性の理論研究
| Project/Area Number |
15K17713
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 通人 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (10596547)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | トポロジー / 磁気空間群 / 第一原理計算 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成２７年度は、鉄系超伝導体FeSeの異常量子振動効果における特異な電子構造の寄与や反強磁性秩序下の異常ホール効果と電子構造トポロジーに関する研究を中心に、群論解析や第一原理計算に基づき特異な電子構造が物性現象に及ぼす影響を調べた。鉄系超伝導体FeSeの研究では、最近の高磁場下シュブニコフドハース振動実験で観測されている量子振動の位相のずれが、FeSeのフェルミ準位近傍に存在するディラック点的な特異な電子構造トポロジーに由来することを示した。また、反強磁性秩序下における異常ホール効果の研究では、複雑な磁気秩序下で生じる異常ホール効果について、磁気空間対称性による異常ホール効果出現の一般的条件が、電子構造のトポロジーと密接な関係を持つベリー曲率の波数空間における対称性から導出できることを示している。さらに、第一原理計算による電子構造トポロジーの解析から、異常ホール効果の微視的起源であるベリー曲率が、異なるカイラリティを持つ複数のワイル点を湧出し点、吸い込み点として複雑な流れを形成することで、異常ホール効果に寄与するという異常ホール効果の微視的描像を明らかにした。
これらの研究の実施に際して、第一原理計算に基づき電子構造トポロジーを特徴付ける量であるベリー曲率、チャーン数の波数空間分布を計算するプログラムなどを作成し、これらの計算プログラムと群論解析を併用することで上記の電子構造トポロジーの解析を実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鉄系超伝導体FeSeのディラック点形成の量子振動効果への寄与や反強磁性秩序下における異常ホール効果の研究など、特異な電子構造の形成が物性に及ぼす影響を調べ各々のテーマについて論文の執筆が進んでいる。特に、反強磁性秩序下における異常ホール効果の研究では、異常ホール効果の出現条件や異常ホール効果発現においてスピン軌道相互作用が必要となる条件を群論的考察に基づいて導き、磁気秩序に伴う特定の磁気空間対称性の破れが異常ホール効果を誘起するという機構を示し、本研究プロジェクトの大きなテーマである複雑な磁気秩序相の磁気空間対称性と電子構造トポロジーを起源とする物性に関して多くの知見を得ている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究成果である内因性の異常ホール効果の磁気空間対称性と電子構造トポロジーに関する研究をさらに発展させ、スピンホール効果を発現するトポロジカル物質などを対象に、群論解析から磁気秩序の持つ対称性との関係を明らかにする。また、これまでの研究で発展させてきた第一原理計算に基づく電子構造トポロジーの解析プログラムを応用するとともに、複雑な磁気構造に対する磁気対称性解析のプログラムを発展させ、トポロジカル物質のより多角的な解析に基づく研究を展開する。
|
| Causes of Carryover |
物品の購入や出張旅費の支払いにおいて生じた予定額と支払い額の差額による。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
書籍や文具などの消耗品購入に使用する。
|
