2021 Fiscal Year Research-status Report
Search and creation of flat band compounds by first principles calculation
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19K03731
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
長谷 泉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00357774)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳澤 孝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 招聘研究員 (90344217) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | フラットバンド / 強磁性 / パイロクロア酸化物 / パイロクロア格子 / トポロジカル絶縁体 / ワイル点 / スピン軌道結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究を通じて得られた当該年度の成果は主に以下の通りである。昨年度までに探索したパイロクロア化合物のうち、ほとんど全ての物質はtight-binding模型で記述した時のスピン軌道結合定数λが正になる。例外はSn2Nb2O7であり、近年この物質について、強磁性状態においてワイル点が出現することが理論的に提案された。一方λが正の場合の計算は報告されていない。そこで我々はtight-binding模型を扱うソフトPythTBを用いてパイロクロア模型を記述するコードを実装し、λが正負両方の場合について、強磁性状態におけるワイル点の挙動を調べた。その結果、λが負の場合は、自発磁化の大きさによってワイル点の数が２個あるいは４個になり、先行研究と一致する結果が得られた。一方λが正の場合はワイル点の数は自発磁化の大きさによらず２個になることが分かった。さらに、スピン軌道結合の記述方法として２通りが報告されているが、その両方を実装して比較し、現実的なパラメタ領域においてバンドのトポロジーに変化がない事を確認した。
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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
本年度はこれまでの研究で得られた知見を論文の形にまとめることが出来た。また、トポロジカル絶縁体と強磁性の共存と言う、今まで磁性不純物などで人為的に実現させていた状態がフラットバンド系では自然に実現する事を提案出来た。さらに、これまで報告されていなかった種類の新しいワイル点を発見出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は研究分担者として東陽一氏に参加してもらう事で、エッジ状態に代表されるトポロジカル状態を具体的に計算し、本研究の仕上げを行う予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響で学会などの出張が中止になり、また新規計算機サーバーの購入も見送ったため、次年度使用額が生じた。 次年度使用計画としては、新規計算機サーバーの購入や、もし情勢が落ち着けば国際学会への参加を考えている。
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