2019 Fiscal Year Annual Research Report
強相関異方的超伝導体におけるトポロジカル相の理論研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
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| Project/Area Number |
18H04225
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
柳瀬 陽一 京都大学, 理学研究科, 教授 (70332575)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トポロジカル超伝導 / 超伝導ギャップ / 非共型空間群 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【1】超伝導の研究においては、一粒子励起ギャップの波数依存性、すなわち超伝導ギャップ構造の理解が重要です。ギャップ構造は超伝導の対称性や発現機構と密接に関連しています。また、様々な測定手法によりギャップ構造を観測することができます。そのため超伝導分野の実験研究では、ギャップ構造を同定し、そこから秩序変数の対称性と超伝導発現機構を明らかにする戦略が長く採用されてきました。理論と実験が相乗的に進歩するうえで、超伝導体のギャップ構造を正確に知ることができる理論の構築は極めて重要です。
従来の理論として、Sigrist-Ueda らによって完成された群論的分類学が良く知られています。これは、超伝導秩序変数を結晶点群によって分類し、そこから超伝導ギャップ構造を推定するものです。しかし、「推定する」と書いたように、これは厳密な結果ではありません。そこで私達は、対称性とトポロジーに基づいて超伝導ギャップ構造の厳密な分類を行いました。分類結果に基づいてUPt3の超伝導ギャップ構造を議論し、電子の角運動量Jzによってワイル点の構造が異なることも示しました。他に、UBe13, SrPtAs, MoS2，PrOs4Sb12などのギャップ構造ついても考察を行いました。
【2】非共型空間群に属する結晶では波数空間にメビウス的な構造が現れるため、通常とは異なるトポロジカル相が可能になります。そのようなメビウス型トポロジカル絶縁体の候補としてKHgSbとCeNiSnが提案されており、KHgSbに対しては実験的証拠も得られています。一方、メビウス型トポロジカル超伝導体に関しては、具体例が知られていませんでした。本研究において、UPt3とUCoGeがそれぞれZ2, Z4メビウス型トポロジカル超伝導体であることを示しました。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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