• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

電子相関が生み出す新奇なトポロジカル絶縁体・超伝導相の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 13J00815
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(理論)
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

塩崎 謙  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsトポロジカル絶縁体 / トポロジカル超伝導体 / アクシオン / トポロジカル結晶絶縁体・超伝導体 / ゼロモード / ディラック・フェルミオン
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,前年度に引き続きトポロジカル結晶絶縁体・超伝導体の分類問題について取り組んだ.
トポロジカル結晶絶縁体・超伝導体とは固体結晶が有する空間群の対称性によって守られた自由フェルミオンのトポロジカル相である.時間反転対称性,粒子・反粒子対称性といった基本的な対称性と空間群対称性が絡み合うことにより,莫大な数の独立な対称性クラスが存在する点に問題の難しさがある.固体物質のトポロジカル分類表の確立に向けて網羅的かつ系統的な分類問題の解決法を見出すことは早急に解決すべき課題である.本研究ではまず,空間群の対称性のみによって守られたトポロジカル結晶絶縁体に注目した.バルクのトポロジカル非自明性に起因したギャップレス表面状態の保護に寄与できる空間群対称性は,表面の存在と両立する2次元的な空間群対称性に限り,17種類の異なる2次元空間群が存在する.
数学のK理論を用いることにより17種類の2次元空間群に対するトポロジカル結晶絶縁体の分類の計算を行った.その結果,いくつかの非共形な空間群対称性(点群操作に半端な並進を伴う空間群)によって守られたトポロジカル結晶絶縁体はZ_2の分類を示すことが新たに分かった.また対応する表面状態は,2つの自由度がある種のメビウスの帯のような構造を取っており,メビウスの帯がねじれる点において縮退が守られているといった新しいタイプの機構により表面状態が守られていることが分かった.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Symmetry-protected vortex bound state in superfluid 3He-B phase2015

    • Author(s)
      Yasumasa Tsutsumi, Takuto Kawakami, Ken Shiozaki, Masatoshi Sato, and Kazushige Machida
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 91 Issue: 14 Pages: 144504-144504

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.144504

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Z_2 topology in nonsymmorphic crystalline insulators: Mobius twist in surface states2015

    • Author(s)
      Ken Shiozaki, Masatoshi Sato, and Kiyonori Gomi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 91 Issue: 15 Pages: 155120-155120

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.155120

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Topological Blount's theorem of odd-parity superconductors2014

    • Author(s)
      Shingo Kobayashi, Ken Shiozaki, Yukio Tanaka, and Masatoshi Sato
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 90 Issue: 2 Pages: 024516-024516

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.024516

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Topology of crystalline insulators and superconductors2014

    • Author(s)
      Ken Shiozaki and Masatoshi Sato
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 90 Issue: 16 Pages: 165114-165114

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.165114

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamical axion in topological superconductors and superfluids2014

    • Author(s)
      Ken Shiozaki and Satoshi Fujimoto
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 89 Issue: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.054506

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ノンシンモルフィックな空間群対称性によって守られたトポロジカル結晶絶縁体・超伝導体の分類について2015

    • Author(s)
      塩崎謙、佐藤昌利
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] On the topological classification of inversion symmetric Fermi points2014

    • Author(s)
      Ken Shiozaki
    • Organizer
      the International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2014)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2014-12-16 – 2014-12-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Topology of insulators and superconductors with additional order-two point group symmetries2014

    • Author(s)
      Ken Shiozaki
    • Organizer
      Novel Quantum States in Condensed Matter 2014
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2014-11-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] トポロジカル結晶絶縁体・超伝導体の分類について2014

    • Author(s)
      塩崎謙、佐藤昌利
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Topology of defect gapless modes and Fermi points in crystalline insulators and superconductors2014

    • Author(s)
      Ken Shiozaki and Masatoshi Sato
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems(SCES2014)
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] トポロジカル結晶絶縁体・超伝導体における、対称性によって守られた表面・欠陥ギャップレス状態の分類2014

    • Author(s)
      塩崎謙、佐藤昌利
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学 湘南キャンパス母
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamical axion field in topological superconductors and superfluids2013

    • Author(s)
      Ken Shiozaki and Satoshi Fujimoto
    • Organizer
      Emergent Quantum Phases in Condensed Matter -from topological to first principles approaches
    • Place of Presentation
      Institute for Solid State Physics, University of Tokyo, Kashiwa 5-1-5, Kashiwa, Chiba 277-8581, Japan
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Electromagnetic and Thermal Responses of Z Topological Insulators and Superconductors in Odd Spatial Dimension2013

    • Author(s)
      Ken Shiozaki and Satoshi Fujimoto
    • Organizer
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • Place of Presentation
      Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] トポロジカル超伝導体・超流動体における動的アクシオン場2013

    • Author(s)
      塩崎謙、藤本聡
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(常三島キャンパス)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Electromagnetic and Thermal Responses of Z Topological Insulators and Superconductors in Odd Spatial Dimension2013

    • Author(s)
      Ken Shiozaki and Satoshi Fujimoto
    • Organizer
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
    • Place of Presentation
      Culture Resort Festone, 3-28-1 Mashiki, Ginowan City, Okinawa, Janan
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] トポロジカル結晶絶縁体・超伝導体における、対称性によって守られた表面・欠陥ギャップレス状態の分類2013

    • Author(s)
      塩崎謙、佐藤昌利
    • Organizer
      「対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象」第4回領城研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス ES総合館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi