2020 Fiscal Year Annual Research Report
奇パリティ多極子物質科学の創生に向けた理論研究：分類学・電磁応答・超伝導
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18H01178
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
柳瀬 陽一 京都大学, 理学研究科, 教授 (70332575)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 奇パリティ多極子秩序 / エキゾチック超伝導 / 非相反輸送応答 / 非線形光学応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年は以下のような研究成果を得た。
１．奇パリティ多極子磁性体における非線形光学応答を定式化し、そのミクロなメカニズムを分類した。その結果、時間反転対称な物質の非線形光学応答と合わせて包括的な分類が完成した。また、奇パリティ多極子磁性体では旋回電流や磁気注入電流など物質の量子幾何的な性質に由来する光電流応答があることを示し、それがトポロジカル反強磁性体で巨大となることを予言した。
２．奇パリティ多極子磁性体における非相反輸送応答を一般的に定式化し、そのミクロなメカニズムを分類した。また、奇パリティ多極子磁性体に磁場を印可することで対称性を破ることで現れる新奇な非線形輸送応答を複数予言した。
３．結晶中における電気四極子モーメントのゲージ不変な定義を与えることに成功した。局所熱力学を用いて電気四極子モーメントの具体的な表式を与え、それが絶縁体における電気感受率と直接関係する恒等式を発見した。
４．強誘電超伝導の研究を発展させた。特に、候補物質SrTiO3において強誘電超伝導が誘起する奇周波数クーパー対の分類を行い、この物質の第一原理計算に基づいて構成された多軌道模型の解析によりその大きさを評価した。また、その実験的観測法も提案した。
これらのほか、強相関ラシュバ超伝導体におけるパリティ混成型超伝導相の研究や２層遷移金属ダイカルコゲナイドにおけるトポロジカルスピン三重項超伝導の研究などを行った。また、実験グループとの共同研究により、超伝導体におけるダイオード効果を発見した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
非線形光学応答と非相反輸送応答の研究において想定以上に顕著な成果が得られた。
また、超伝導ダイオード効果という新現象を発見し、今後の新展開を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
奇パリティ多極子秩序の研究を発展させ、エキゾチック超伝導体、なかでも多極子超伝導体の研究を推進する。
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