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ワイル半金属における量子輸送現象の理論

研究課題

研究課題/領域番号 15K13498
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関名古屋大学

研究代表者

田仲 由喜夫  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40212039)

研究分担者 佐藤 昌利  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (30313117)
田口 勝久  名古屋大学, 工学研究科, 研究員 (90725194)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードワイル半金属 / トポロジカル絶縁体 / アクシオン / スピン軌道相互作用 / Rashba型スピン軌道相互作用 / ラインノード半金属 / 異常ホール効果 / カイラル磁気効果 / ディラック半金属 / カイラル異常 / スピントロニクス
研究成果の概要

通常の絶縁体からトポロジカル絶縁体への量子相転移点近傍で「ディラック半金属」や「ワイル半金属」と呼ばれるギャップレス電子系が現れることが知られている。これらの系ではスピンと運動量の自由度が結合した結果新奇現象が現れる。本研究では、ワイル半金属および関連物質における量子現象の研究を行った。例えば、1)ワイル半金属における光磁気応答 2)トポロジカル絶縁体超格子におけるアクシオン電磁気学 3)光らせん波におけるトポロジカル絶縁体表面上のスピン構造生成 などである。ワイル半金属の研究においては円偏光の電場の非線形効果の作る実効的な磁場が巨大なカイラル磁気効果を作り出すことを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Tunneling conductance in two-dimensional junctions between a normal metal and a ferromagnetic Rashba metal2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Oshima, Katsuhisa Taguchi, and Yukio Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 3 ページ: 034710-034710

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.034710

    • NAID

      210000134747

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunability of Andreev levels via spin-orbit coupling in Zeeman-split Josephson junctions2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Hashimoto, Alexander A. Golubov, Yukio Tanaka, Jacob Linder
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 13

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.134508

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin and charge transport induced by a twisted light beam on the surface of a topological insulator2016

    • 著者名/発表者名
      Kunitaka Shintani, Katsuhisa Taguchi, Yukio Tanaka, Yuki Kawaguchi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 19 ページ: 195415-195415

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.195415

    • NAID

      120005844108

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photovoltaic chiral magnetic effect in Weyl semimetals2016

    • 著者名/発表者名
      K. Taguchi, T. Imaeda, M. Sato, Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 93 号: 20

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.201202

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-charge transport driven by magnetization dynamics on the disordered surface of doped topological insulators2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Taguchi, Kunitaka Shintani, and Yukio Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 92 号: 3 ページ: 035425-035425

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.035425

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theory of tunneling conductance of anomalous Rashba metal/superconductor junctions2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Fukumoto, Katsuhisa Taguchi, Shingo Kobayashi, and Yukio Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 92 号: 14 ページ: 144514-144514

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.144514

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] トポロジカルディラック半金属におけるスピン依存伝導の理論研究2018

    • 著者名/発表者名
      山口悠介, 田仲由喜夫, 田口勝久
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 線ノード半金属における異常ホール効果2017

    • 著者名/発表者名
      田口勝久、Dong-Huo, Xu、山影相、Kam Tuen Law
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 1.Electromagnetic effect on a monolayer of transition-metal dichalcogenide,2017

    • 著者名/発表者名
      K. Taguchi
    • 学会等名
      Nano-Micro Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラシュバ型スピン軌道相互作用と交換相互作用の共存する系でのトンネルコンダクタンスの計算2017

    • 著者名/発表者名
      大島大介, 田口勝久, 田仲由喜夫
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electric and magnetic tunability of Andreev levels via spin-orbit coupling in spin-split Josephson junctions2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Hashimoto, Alexander A. Golubov, Yukio Tanaka, Jacob Linder
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単層遷移金属ダイカルコゲナイドにおけるEdelstein効果2016

    • 著者名/発表者名
      田口勝久、Kam Tuen Law
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-pumping on a disordered surface of a topological insulator2016

    • 著者名/発表者名
      田口勝久
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology, Prague Meeting
    • 発表場所
      チェコ共和国 プラハ
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トポロジカル絶縁体表面における磁気光学効果の理論2015

    • 著者名/発表者名
      新谷国隆、田口勝久、田仲由喜夫
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 円偏光誘起軸性流の理論2015

    • 著者名/発表者名
      田口勝久、今枝立至、佐藤昌利、田仲由喜夫
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-05-15  

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