2021 Fiscal Year Research-status Report
量子スピン液体と高次トポロジーの協奏による新奇相の開拓
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20K14371
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
溝口 知成 筑波大学, 数理物質系, 助教 (30821847)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高次トポロジカル相 / 多体効果 / 量子スピン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は前年度の主要な研究成果である, 平方根高次トポロジカル絶縁体・平方根トポロジカル半金属の研究に関して国際会議にて２件発表を行った. 同様に, 高次トポロジカル絶縁体のクエンチダイナミクスについて日本物理学会で講演を行った. また, 前年度までに行った高次トポロジカル相の研究をさらに発展させる研究として, 下記を行った。
(i) ケクレハルデーン模型における1次トポロジカル相と2次トポロジカル相の競合に関する研究
ケクレハニカム模型は高次トポロジカル絶縁体を実現する模型の1つである. 代表者は本研究課題申請の元となる研究で, この模型の量子化ベリー位相による相の特徴づけに関する研究を行った. 本研究ではその発展として, ハルデーン型の複素ホッピングを取り入れた模型を考慮し, 1次と2次トポロジカル相のパラメータ空間上での詳細な相図を得ることができた. また, それぞれの相での境界状態の様子も明らかにした. 本研究はオーストラリア・メルボルン大学のグループとの国際共同研究である. 本研究の成果は国際誌Physical Review Bに掲載された.
(ii) 平方根高次トポロジカル絶縁体の模型探索
前年度の研究で見出した平方根高次トポロジカル相について, さらなる模型探索を行った. その結果, 平方根高次トポロジカル絶縁体の発現する模型を追加で見出し, この状態の普遍性について進んだ知見を得た. 本研究の成果は現在論文投稿に向け準備中である.
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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
研究実績の概要で述べたとおり, 本研究課題で得た成果を積極的に学会・研究会等で発信している. また研究実績の概要(i)の国際共同研究は, 本研究課題の申請の元となったケクレハニカム模型の高次トポロジカル相の研究の内容をさらに発展させたものである. 当初の研究計画にはない展開であったが, 高次トポロジカル相の性質や量子化ベリー位相による相の特徴づけの適用可能性に関して, 進んだ知見を得ることができた. 以上の理由から, 研究はおおむね順調に進展していると判断した.
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題ではこれまでに, 平方根高次トポロジカル絶縁体の発見や量子化ベリー位相の相の特徴づけの適用可能性の理解についての成果を得た. 最終年度では, 当初の計画であった, 量子スピン液体にこれらの知見を活かす研究に積極的に取り組みたい. 特に平方根トポロジカル相については申請時の計画には取り込まれていなかった新奇な概念であり, これを量子スピン液体と結びつける研究を模索したい. また, 論文執筆や学会発表による成果の発信も引き続き積極的に行う予定である.
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| Causes of Carryover |
2020年度に続き, 2021年度もコロナ禍により国内・海外の研究会等がオンライン開催となったために旅費が生じなかった。2022年度中にオンサイト開催の学会等が開催される場合にはそのための旅費として使用する. また研究遂行過程で新たな書籍や計算機環境の増設が必要となった場合はそのために使用する.
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