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2022 Fiscal Year Annual Research Report

バレー自由度のもたらす特異な相の理論的探索

Research Project

Project/Area Number 20J23473
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

竹市 学  東京工業大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Keywordsバレー自由度 / ノーダルライン半金属 / トポロジー / 対称性 / 点群 / 既約表現
Outline of Annual Research Achievements

バレー自由度は固体内においてエネルギーギャップを持つ構造をしているが、対称性によってはそのエネルギーギャップがつぶれてノーダルライン半金属となる場合がある。ノーダルライン半金属はトポロジカル半金属の一種であり、ノーダルラインという波数空間における線縮退を持つ。特に、時間反転対称性と空間反転対称性を持つ系では、ノーダルラインがトポロジカル数によって保護されているため安定して存在することができる。また、ノーダルラインは圧力等のパラメータ変化によりその形状を変えることができる。本年度は、ノーダルラインが変化する際のトポロジーの変化(ノーダルラインの組み換え、生成、消滅
)についてすべての点群について調べ上げた。ノーダルラインは2つのエネルギーバンドの交差からなり、その2つのバンドを既約表現の組によって特徴づけることができる。そのため、全点群で全ての既約表現の組からなるノーダルラインを調べることができ、ノーダルラインがどのような所に存在できるか網羅的に明らかにした。また、ノーダルラインを変形させた際に、その対称性下で許される全てのトポロジーの変化を導くことができた。特に、いくつかの点群では、ノーダルラインのトポロジーの変化を調べる際にノーダルラインをなす関数を因数分解するというアイデアを導入することで解析計算上の問題を解決することができた。その結果、例えば点群Ohでは、全ての鏡映面上でノーダルラインが同時に消滅するか生成するかの2パターンしか存在しないことが分かった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (1 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results)

  • [Journal Article] Morse theory study on the evolution of nodal lines in PT-symmetric nodal-line semimetals2023

    • Author(s)
      Takeichi Manabu、Furuta Ryo、Murakami Shuichi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 107 Pages: 085139-085139

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.107.085139

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2023-12-25  

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