量子液晶の理論構築

• Project Area: Physical Properties of Quantum Liquid Crystals
• Project/Area Number: 19H05825
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 紺谷 浩 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90272533)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 求 幸年 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40323274) ; 遠山 貴巳 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (70237056) ; SHANNON Nic 沖縄科学技術大学院大学, 量子理論ユニット, 教授 (70751585) ; 有田 亮太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (80332592) ; 池田 浩章 立命館大学, 理工学部, 教授 (90311737) ; 佐藤 正寛 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (90425570)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥163,020,000 (Direct Cost: ¥125,400,000、Indirect Cost: ¥37,620,000); Fiscal Year 2021: ¥42,900,000 (Direct Cost: ¥33,000,000、Indirect Cost: ¥9,900,000); Fiscal Year 2020: ¥35,620,000 (Direct Cost: ¥27,400,000、Indirect Cost: ¥8,220,000); Fiscal Year 2019: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000)
• Keywords: 電荷液晶秩序 / スピン液晶秩序 / 電子対液晶秩序 / 量子液晶秩序 / 大規模数値計算 / 場の理論 / 第一原理計算 / 非平衡現象

Outline of Research at the Start

近年、ナノからメゾスケールの自己組織化を伴う量子液晶状態が、様々な電子系で相次いで発見された。例えば鉄系および銅酸化物超伝導体では電荷液晶が、量子スピン系ではスピン液晶が実現する。そこで本研究では、各分野で独立に発展してきた理論手法を糾合して、多彩な量子液晶の根底にある普遍的な原理を解明する。量子液晶状態におけるマヨラナ粒子などの新種の素励起（固体中の新素粒子）や、エキゾティック超伝導など液晶揺らぎによる創発現象を研究する。また量子液晶に対する制御理論や非平衡現象の理論を発展させる。同時に第一原理的手法を駆使して、量子液晶状態を実現する物質設計の理論を構築する。