スピノンフェルミ面とスピノン対凝縮：分裂と縺れが創るスピン量子相の探索

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21K18144
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鹿野田 一司 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (20194946)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮川 和也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90302760) ; 高木 里奈 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50742417)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2025-03-31

Summary of the Research Project

本研究は、モット絶縁体において、電荷が剥ぎ取られた電子が中性のスピノンとなり、絶縁体であるにも関わらずフェルミ面をもつという特異な状態が生じることを明らかにしようという研究である。具体的には、応募者らが見出したスピン液体物質を対象に、この特異なフェルミ面であるスピノンフェルミ面の直接的な証拠を得ることを目指している。スピノンフェルミ面が実証されれば、量子多体系の研究に大きな変革をもたらすことが期待される。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

本研究でスピノンフェルミ面が実証されれば、スピン励起の分裂と長距離量子もつれを伴うフェルミオンの流体とその対凝縮というこれまでの常識を超える新たなフェルミ粒子系の物理学の創生につながると考えられる。また多角的な測定手段を用いることで、絶縁体におけるフェルミ縮退系を調べる方法論を確立するという点でも意義がある。