| 研究課題/領域番号 |
16H02204
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
ロス ダニエル 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 (00524000)
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| 研究分担者 |
STANO PETER 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, 上級研究員 (10722746)
樽茶 清悟 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, グループディレクター (40302799)
ディーコン ラッセル 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (40552443)
鎌田 大 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, 基礎科学特別研究員 (70755545)
松尾 貞茂 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90743980)
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| 研究協力者 |
徐 晨軒
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
2018年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2017年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2016年度: 23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円)
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| キーワード | 半導体物性 / 物性実験 / 物性理論 / マヨラナ粒 / 超伝導 / 電子対分離 / スピン軌道相互作用 / マヨラナ粒子 / スピン物性（半導体） / Majorana fermions |
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| 研究成果の概要 |
我々は本研究で以下の研究成果を挙げた。（１）トポロジカル相の設計では、量子ドット配列における分数電荷状態やスカーミオン、高次トポロジカル絶縁体でのマヨラナ粒子実現手法を提案した。（２）トポロジカル相になりうる研究舞台の特性では、2次元トポロジカル絶縁体での核スピン効果を理論調査した。また二重細線超伝導接合でクーパー対分離の実現と高効率化に成功した。InAs細線の電子間相互作用を理論実験両面から解明した。（３）トポロジカル相の実験的探索では、HgTe量子井戸ジョセフソン接合で異常ACジョセフソン効果の観測に成功した。これらは人工的にトポロジカル相を実現する基礎となるため重要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質中のトポロジカル相は現在のハードウェアの限界を超える情報処理を可能にすると期待されている。その実現には多くの障害を除去する必要がある。本研究はトポロジカル相の実現で障害となる要素の物理を理解し、その除去手法の実現に重要となるものである。本研究では広い分野での基礎、応用研究への発展が期待できる半導体に注目した。特にトポロジカル相の舞台となる物質における信頼性の高い評価手法の確立を行った。また、より制御性の良いロバストなトポロジカル相の実現手法の設計やその要素技術の実証を行い、生成、検出、制御手法を発展させた。本研究は完全に保護された量子計算やその他の新技術への道を示す重要なものである。
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