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磁性体におけるモノポール結晶の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16J07545
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

張 驍驍  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードDirac/Weyl semimetal / Nanowire / Magnetochiral effect / Weyl semimetal / Dirac semimetal / monopole / Luttinger liquid / magnetoelastic / localization / Coulomb interaction / skyrmion / magnetoresistivity / ultrasonic response / Floquet theory / photoinduced phases
研究実績の概要

In the past fiscal year, we finished two research topics and are finalizing other projects for the sake of manuscript preparation. Following our previous works on photoinduced Weyl semimetal phases and Tomonaga-Luttinger liquid in Weyl systems, we first continue to think on Weyl semimetal systems.
We solve the Weyl electron scattered by a spherical step potential barrier. Tuning the incident energy and the potential radius, one can enter both quasiclassical and quantum regimes. Transport features related to far-field currents and integrated cross sections are studied to reveal the preferred forward scattering. The findings will be useful in transport studies and electronic lens applications in Weyl systems.
We also study the nanowire Dirac/Weyl semimetals under an external magnetic field. We use several continuum models to take account of the cylindrical symmetry that is formidable to deal with in lattice models. We observe various effects of the nanowire topological semimetal.
Meanwhile, motivated by a latest experiment on the magnetochiral effect of phonon in a chiral-lattice ferrimagnet Cu2OSeO3, we are trying to make a theory. High-resolution ultrasound experiments reveal that the sound velocity differs for parallel and antiparallel propagation with respect to the external magnetic field. The sign of the nonreciprocity should depend on the chirality of the crystal and the signal should be enhanced below the magnetic ordering temperature and at higher ultrasound frequencies.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Peking University/Collaborative Innovation Center(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Texas at Austin(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] DGIST/Korea University/National University of Singapore(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] SPIN-CNR and Dipartimento di Fisica/University of Naples Federico II(Italy)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Electronic scattering, focusing, and resonance by a spherical barrier in Weyl semimetals2018

    • 著者名/発表者名
      Lu Ming、Zhang Xiao-Xiao
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 30 号: 21 ページ: 215303-215303

    • DOI

      10.1088/1361-648x/aabbbb

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantum Dots Formed in Three-dimensional Dirac Semimetal Cd3As2 Nanowires2018

    • 著者名/発表者名
      M. Jung, K. Yoshida., K. Park, X.-X. Zhang, C. Yesilyurt, Z. B. Siu, M. B. A. Jalil, J.W. Park, J. Park, N. Nagaosa, J. Seo, and K. Hirakawa
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 18 号: 3 ページ: 1863-1868

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.7b05165

    • 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] Instability and topological robustness of Weyl semimetals against Coulomb interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao, Xue Fei
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 19 ページ: 195160-195160

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.195160

    • 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] Chiral modes of topological semimetals under magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao
    • 雑誌名

      Nano-Micro Conference

      巻: 1 ページ: 01072-01072

    • DOI

      10.11605/cp.nmc2017.01072

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tomonaga-Luttinger liquid and localization in Weyl semimetals2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao, Nagaosa Naoto
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 20 ページ: 205143-205143

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.205143

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasonic elastic responses in a monopole lattice2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao、Nagaosa Naoto
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 19 号: 4 ページ: 043012-043012

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aa6322

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical phenomena of emergent magnetic monopoles in a chiral magnet2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kanazawa, Y. Nii, X. -X. Zhang, A. S. Mishchenko, G. De Filippis, F. Kagawa, Y. Iwasa, N. Nagaosa, and Y. Tokura
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 号: 1 ページ: 11622-11622

    • DOI

      10.1038/ncomms11622

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electric transport in three-dimensional skyrmion/monopole crystal2016

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Xiao Zhang, Andrey S. Mishchenko, Giulio De Filippis, and Naoto Nagaosa
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 17 ページ: 174428-174428

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.174428

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theory of photoinduced FloquetWeyl semimetal phases2016

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Xiao Zhang, Tze Tzen Ong and Naoto Nagaosa
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 23 ページ: 235137-235137

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.235137

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Tomonaga-Luttinger liquid and localization in Weyl semimetals2018

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao
    • 学会等名
      March Meeting of American Physical Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theory of photoinduced Floquet Weyl semimetal phases2017

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Xiao Zhang, Tze Tzen Ong, Naoto Nagaosa
    • 学会等名
      March Meeting of American Physical Society
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoinduced Floquet Weyl semimetal phases2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao
    • 学会等名
      International Conference on Topological Materials Science 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoinduced Floquet Weyl semimetal phases2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao
    • 学会等名
      CEMS-Tsinghua-Asia Pacific Workshop (APW) Joint Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral modes of topological semimetals under magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao-Xiao
    • 学会等名
      Nano-Micro Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] [Nano Spin Conversion] Research Highlights Vol.3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 固体中の磁気モノポールが生み出す電磁気効果を観測

    • URL

      http://www.t.u-tokyo.ac.jp/foe/press/setnws_20160517141308378190109870.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 固体中の磁気モノポールが生み出す電磁気効果を観測

    • URL

      https://research-er.jp/articles/view/46440

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 固体中の磁気モノポールが生み出す電磁気効果を観測

    • URL

      http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=413558&lindID=5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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