| 研究領域 | トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05853
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 宇史 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (10361065)
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| 研究分担者 |
瀬川 耕司 京都産業大学, 理学部, 教授 (20371297)
柏谷 聡 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40356770)
塚崎 敦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50400396)
田仲 由喜夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40212039)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
315,900千円 (直接経費: 243,000千円、間接経費: 72,900千円)
2019年度: 36,400千円 (直接経費: 28,000千円、間接経費: 8,400千円)
2018年度: 54,210千円 (直接経費: 41,700千円、間接経費: 12,510千円)
2017年度: 67,080千円 (直接経費: 51,600千円、間接経費: 15,480千円)
2016年度: 62,920千円 (直接経費: 48,400千円、間接経費: 14,520千円)
2015年度: 95,290千円 (直接経費: 73,300千円、間接経費: 21,990千円)
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| キーワード | トポロジカル絶縁体 / 対称性 / 電子状態 |
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| 研究成果の概要 |
対称性を基軸として新しいトポロジカル物質を開拓し、トポロジカル物質が発現する新奇量子現象やエキゾチック準粒子の性質を解明した。スピン分解ARPESやトンネル分光などの先端分光技術と高品質単結晶・薄膜作製技術の連携により、トポロジカル絶縁体薄膜におけるディラック電子制御に成功した他、空間反転対称性を破るワイル半金属、新しい準粒子を内包するカイラル結晶など、数々の新しいトポロジカル半金属を実証した。トポロジカル超伝導体においては、超伝導接合系における超伝導対称性の実験や新型トポロジカル超伝導体候補物質の実証が進展し、奇周波数クーパー対の理論においてもトポロジーの概念の導入によ新しい知見が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において実現した、結晶の対称性に基づいたトポロジカル半金属の提案と実証、トポロジカル物質に内包される新しい準粒子の発見、接合系におけるトポロジカル超伝導候補物質の提案などは、トポロジカル物質探索における新しい方向性を示すものであり、固体物理学だけに留まらず、化学・工学分野なども含む広い意味での物質科学においてその概念が共有できると期待される。また、本成果に基づいてトポロジカル物質の機能性を更に向上させることで、スピントロニクス素子や量子計算などの分野におけるデバイス開発のための研究も進展すると期待される。
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