2021 Fiscal Year Annual Research Report
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20H00131
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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) |
田仲 由喜夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40212039)
柏谷 聡 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40356770)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | トポロジカル超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トポロジカル超伝導体のトポロジカル場の理論を構築し、それにより電気磁気応答を議論した。また、超伝導体の表面にトポロジカルなエッジ状態が存在する場合には、異常近接効果の性質が本質的に変わることを明らかにした。更に、Sr2RuO4で最近提案されている多軌道超伝導体モデルのスピン帯磁率の計算を行い、Tc以下で減少することを示した。また、d波超伝導体表面のゼロエネルギーアンドレーエフ束縛状態を研究し、 表面近傍に時間反転対称性を破るスピン3重項ｐ波のクーパー対が誘起されると仮定した場合の方が、s波が誘起されると仮定した場合よりも、より実験結果に近いdI/dV特性を得ることを示した。また、トポロジカル超伝導の界面に誘起される奇周波数ペアとバルクのハミルトニアンで定義される拡張されたトポロジカル不変量の間の関係である「スペクトラルバルクエッジ対応」の概念が、カイラル対称性が存在しない場合にも拡張できることを示した。トポロジカル絶縁体に磁性ドープを行った磁性トポロジカル絶縁体BiSbTe2Seに関して、磁性起源によるギャップの形成（55meV程度）をトンネル分光法により確認した。また、イオン液体を用いたドーピングにより輸送特性の変化を観測し、２バンドモデルにより解析した結果、フェルミ面が磁気ギャップ内に存在することを示唆する結果を得た。これはこのトポロジカル絶縁体上に超伝導体を接合することによりマヨラナ準粒子を発生させることが可能であることを示しており、マヨラナ準粒子を介したトポロジカルジョセフソン接合への重要なステップである。その他、トポロジカル超伝導体に散逸の効果を取り入れる際に重要となる非エルミートトポロジカル相の基礎的な結果を得ることに成功した。
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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
トポロジカル超伝導体の接合を中心に基礎的な理論計算を行っており、将来の実験の進展に伴って着実に研究を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
トポロジカル超伝導体の量子応答に関する一般的理論の構築を進めるとともに、実験の方の進展を図る。また、研究成果の発信に努める。
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