2018 Fiscal Year Annual Research Report
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17H02922
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐藤 昌利 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (30313117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 伸吾 名古屋大学, 工学研究科, 特任助教 (40779675)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 物性物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、時間反転なトポロジカル超伝導体におけるマヨラナ励起の磁場応答の一般論を構築した。素粒子論で議論されるマヨラナ粒子とは異なり、超伝導体表面に現れるマヨラナ励起は結晶対称性からの制約を受けており、異方的磁場応答を実現する。我々は一般的な磁気点群を考慮し、磁気多極子の観点からマヨラナ励起の磁場応答を分類した。その結果、ギャップ関数の表現と磁気応答の表現の一致を見つけるとともに，磁気双極子応答や磁気八極子応答が出現することを明らかにした。さらには、磁気八極子応答はハーフホイスラー合金のような髙スピンを持つトポロジカル超伝導体で実現されることも明らかにした。またJ=3/2の電子からな るトポロジカル物質を起源とする超伝導体のトポロジカルな性質を調べ，通常の電子によるトポロジカル超伝導体とは異なり，高次の巻きつき数をもつトポロジカル超伝導体となることを明らかにした．また，実験家に協力して，鉄系超伝導体におけるトポロジカル超伝導体の理論を構築した．さらには，昨年度の手法を通してアンチペロブスカイト型ディラック電子系における磁気円二色性の性質を明らかにし，光吸収係数・フォトルミネッセンスの解析を行った．また，前年度に発展させたトポロジカル結晶絶縁体・超伝導体の理論的枠組みを発展させ，Atiyah-Hizebruchの完全系列とよばれるホモロジーの手法を用いて系統的にトポロジカル結晶絶縁体・超伝導体の分類が可能であることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
結晶対称性からの制約によりトポロジカル超伝導体上のマヨラナ励起が素粒子論で議論されるマヨラナ粒子と本質的に異なった振る舞いを示すことを明らかにすることに成功し，またトポロジカル結晶絶縁体の分類にも進展があった．
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| Strategy for Future Research Activity |
対称性の枠組みを拡げ，非エルミートハミルトニアンなど従来見落とされてきていた系の量子秩序相の研究も進める．
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[Journal Article] Multiple topological states in iron-based superconductors2019
Author(s)
P. Zhang, Z. Wang, X. Wu, K.Yaji, Y. Ishida, Y. Kohama, G. Dai, Y. Sun, C. Bareille, K. Kuroda, T. Kondo, K. Okazaki, K. Kindo, X. Wang, C. Jin, J. Hu, R. Thomale, K. Sumida, S. Wu, K. Miyamoto, T. Okuda, H. Ding, G. D. Gu, T. Tamegai, T. Kawakami, M. Sato, S. Shin
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Journal Title
Nature Physics
Volume: 15
Pages: 41-47
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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