2021 Fiscal Year Research-status Report
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19K03712
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
横山 毅人 東京工業大学, 理学院, 助教 (30578216)
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2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光は偏光の自由度を持ち、これが光のスピン角運動量を与える。光渦と呼ばれるらせん形の波面を持つ光は、偏光に依存しない軌道角運動量を持つ。また、超伝導体はその軌道角運動量によって分類される。従来型超伝導体と呼ばれるものはその軌道角運動量はゼロである。一方、非従来型超伝導体と呼ばれる超伝導体は有限の軌道角運動量を持つ。本研究では超伝導体にスピン及び軌道角運動量を持った光を照射し、光による超伝導体の制御性を明らかにすることを目的とする。特に、光の角運動量を超伝導体に転写する現象を明らかにする。
研究代表者は前年度までの結果に基づき、光の角運動量をクーパー対に転写するメカニズムを考察した。準古典グリーン関数法に基づき数値計算によりこのメカニズムの検証を行った。数値計算の複雑さにより計算は完了していないが、今年度中に計算をまとめる予定である。
また、光渦はその中心に特異点を持つが、特異点と関連する研究としてベリー曲率に起因する輸送現象も明らかにした。運動量空間のベリー曲率は異常ホール効果を与え、実空間のベリー曲率はトポロジカルホール効果を与えることが知られている。
研究代表者は（運動量空間と実空間が交じった）相空間ベリー曲率による横方向の電流を波束の運動方程式を用いてボルツマン方程式に基き解析することで、相空間ベリー曲率によるホール効果は存在しないことを示した。これはそれぞれホール効果を与える異常速度と有効的なローレンツ力の寄与が完全にキャンセルすることによって生じると解釈できることも示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
準古典グリーン関数法に基づいた数値計算に予想以上に時間がかかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、準古典グリーン関数法に基づいた数値計算により光の角運動量をクーパー対に転写するメカニズムを明らかにする。また、光によるトポロジカル超伝導の発現を明らかにする。得られた結果に基づき実験的提案を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスにより出張がキャンセルになったため。
研究の効率を上げるため関連する書籍の購入を行う。
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