| 研究課題/領域番号 |
17H02926
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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Ⅱ
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| 研究機関 | 福岡大学 |
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研究代表者 |
宮原 慎 福岡大学, 理学部, 教授 (90365015)
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| 研究分担者 |
古川 信夫 青山学院大学, 理工学部, 教授 (00238669)
丸山 勲 福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (20422339)
上田 宏 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 研究員 (40632758)
山本 大輔 青山学院大学, 理工学部, 助教 (80603505)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | 磁性 / 量子スピン系 / 磁化プラトー |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、フラストレート量子スピン系の磁化曲線中にあらわれる磁化プラトー相(磁化の平坦領域)の量子状態をトポロジカルな視点から明らかにし、プラトーと非プラトー相間のトポロジカルな量子相転移の起源を理解することを目指し研究を行い次のような成果を得た。(1) フラストレート量子スピン系の磁化プラトー相における量子状態をベリー位相というトポロジカルな量で特徴づけることに成功した。(2) 異方的三角格子ハイゼンベルク模型の量子プラトー状態の解析を行ない、高磁場領域で新規磁化プラトー相の存在を明らかにした。(3) トポロジカルな相の解析に必要な新規数値計算手法の開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フラストレート系の磁場制御可能な量子状態をトポロジーという新たな視点で理解する点が、本研究の特色・独創性である。本研究は、フラストレーションに起因する現象の中から、磁場中で出現する磁化プラトー現象に着目し、この現象の起源を、トポロジカルな状態という新たな視点から明らかにすることで、フラストレーション系固有の量子状態を理論的に明らかにすることを目指す。磁場中のスピン系という未開拓の系で、新たなトポロジカル状態を発見することは、分野内の研究発展につながることはもちろん、量子コンピューティングの土台構築など、将来的に広く社会に貢献することが期待される。
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