2021 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamical response of pair liquid crystals with unconventional broken symmetries
Publicly Offered Research
| Project Area | Physical Properties of Quantum Liquid Crystals |
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| Project/Area Number |
20H05163
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
水島 健 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50379707)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 超流動 / 対密度波 / スピンネルンスト効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、並進対称性の破れによる液晶秩序(FFLO 超伝導・3He)や回転対称性を破った液晶秩序(ネマティック超伝導・中性子星)を舞台として、『超伝導液晶秩序』に由来する多彩な ボース素励起を網羅的に調べ、物性や天体への影響を明らかにすることを目的としている。その過程で、常磁性磁化、トポロジカル準粒子、新奇な臨界現象、 さらに非可換量子渦というトポロジカル励起の4つの要素とボソン励起の相互作用を理解することで、 電子対液晶がもたらす新奇かつ普遍的な動的現象を探求する。本年度は、主に、以下の2点について研究を行なった。(1)ヘリカル超伝導体における熱・スピン輸送、(2)制限空間中の超流動3Heにおける並進対称性を自発的に破った対液晶状態について明らかにした。(1)について、まずバルクのヘリカル超伝導体において、不純物散乱に由来した異常スピンネルンスト効果が生じることを明らかにした。これは、Cooper対の対称性を直接的に反映した異常スピン輸送現象である。さらに、ヘリカル超伝導体やネマティック超伝導体に存在するドメイン壁や表面において、熱・スピンの交差相関応答を調べた。ドメイン壁などではそこに局在する準粒子状態が異常スピンネルンスト効果を生み出すことがわかった。さらに、(2)では平行平板中の超流動3Heにおいて、超流動秩序が2次元的に結晶化したCooper対密度波状態が存在することを明らかにし、D2, D4, D6対称性を持つ対密度波状態の存在を見出した。一連の研究成果は現在論文としてまとめている。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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