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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Theory of thermoelectricity in Dirac electron systems(Fostering Joint International Research)

Research Project

Project/Area Number 15KK0155
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

伏屋 雄紀  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00377954)

Project Period (FY) 2016 – 2018
Keywordsディラック電子 / 熱電公開 / スピン軌道結合 / 磁気抵抗 / ビスマス / アンチモン / IV-VI族半導体
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度は,前年度フランスに滞在して行った様々な熱電材料(Bi, Sb, PbTe, SnSe, SrTiO3等)についての研究を推し進め,その仕上げを行った.
(1)フランス研究グループとの8年間にわたる共同研究の総括もかねて,Biの磁気抵抗とバレー分極に関する招待総説論文を出版した.
(2)Sbにおいて過去最高の磁気抵抗を達成し,さらに易動度の磁場依存性を明らかにしたことに関する論文を出版した.Sbのフェルミ面が非常に複雑な形状であることをバンド計算によって見出した.それを実験的に検証するため,磁気抵抗の磁場方向依存性を数値シミュレーションにより求めた.
(3)これまでフェルミ面が楕円体の場合にしか適用できなかった磁気抵抗の公式を,磁場の行列表現を用いることで,任意の形状を持つフェルミ面に対しても適用できるよう拡張した.得られた新しい公式を用いて,従来理論では決して磁気抵抗がでないとされていた,単一の閉じたフェルミ面でも,球面からのわずかなずれさえあれば磁気抵抗がでることを明らかにした.この理論を用いて,これまで謎とされてきたSrTiO3の磁気抵抗を定量的に説明した.
(4)日仏間の国際ネットワークを構築するため,前年度にフランスで日仏合同ワークショップを開催した.今年度は,そのフォローアップ研究会を日本で開催し,日本側参加者のネットワーク構築に努めた.さらに,日仏ネットワークをより発展させるために,新たな日仏ワークショップ(2019年5月開催)を計画し,その準備を行った.

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2017

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] パリ高等物理化学学校(フランス)2017

    • Year and Date
      2017-03-22 – 2018-01-11
    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      パリ高等物理化学学校
    • Co-investigator Overseas
      Kamran Behnia
    • Job Title
      CNRSディレクター
  • [Journal Article] Longitudinal and transverse magnetoresistance of SrTiO3 with a single closed Fermi surface2019

    • Author(s)
      Awashima Yudai、Fuseya Yuki
    • Journal Title

      Journal of Physics: Condensed Matter

      Volume: 31 Pages: 29LT01~29LT01

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab1b05

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corrections to the magnetoresistance formula for semimetals with Dirac electrons: the Boltzmann equation approach validated by the Kubo formula2018

    • Author(s)
      Owada Mitsuaki、Awashima Yudai、Fuseya Yuki
    • Journal Title

      Journal of Physics: Condensed Matter

      Volume: 30 Pages: 445601~445601

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1361-648X/aae03c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetoresistance and valley degree of freedom in bulk bismuth2018

    • Author(s)
      Zhu Zengwei、Fauque Benoit、Behnia Kamran、Fuseya Yuki
    • Journal Title

      Journal of Physics: Condensed Matter

      Volume: 30 Pages: 313001~313001

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1361-648X/aaced7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Magnetoresistance of semimetals: The case of antimony2018

    • Author(s)
      Fauque Benoit、Yang Xiaojun、Tabis Wojciech、Shen Mingsong、Zhu Zengwei、Proust Cyril、Fuseya Yuki、Behnia Kamran
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 2 Pages: 114201-1~6

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.2.114201

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 擬一次元有機導体のSDW転移とゼーベック係数2019

    • Author(s)
      浅香雄哉, 辻村昌希, 伏屋雄紀
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] Analytical solutions for the surface states of Bi_{1-x}Sb_{x}2018

    • Author(s)
      Yuki Fuseya
    • Organizer
      European Conference on Surface Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SrTiO3 における磁気抵抗の理論2018

    • Author(s)
      粟島裕大, 大和田光明, 伏屋雄紀
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] 強スピン軌道結合系における異常なゼーマン効果の理論2018

    • Author(s)
      猪崎優喜, 伏屋雄紀
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] 半金属アンチモンの角度依存磁気抵抗2018

    • Author(s)
      大和田光明, 粟島裕大, 伏屋雄紀
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] 物質のトポロジーをバルク測定で決めるには2018

    • Author(s)
      伏屋雄紀
    • Organizer
      ISSPワークショップ「スピン軌道強結合伝導系におけるサイエンスの新展開」
  • [Presentation] ビスマスの磁気抵抗と100%バレー分極2018

    • Author(s)
      伏屋雄紀
    • Organizer
      琉球大物性研究会
    • Invited
  • [Presentation] スピン分解量子振動と物質のトポロジー2018

    • Author(s)
      伏屋雄紀
    • Organizer
      第 12 回 物性科学領域横断研究会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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