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強相関電子系における物質相としてのトポロジカル超伝導

研究課題

研究課題/領域番号 17J10588
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)
研究機関京都大学

研究代表者

大同 暁人  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードトポロジカル超伝導 / バルクエッジ対応 / 多極子 / 非共型トポロジカル超伝導 / トポロジカル相 / 強相関電子系 / 重い電子系 / 非共型対称性
研究実績の概要

本研究課題では,トポロジカル超伝導体の候補物質が現在非常に限られていることを背景として,特に強相関電子系においてトポロジカル超伝導体を発見すること・およびそれを検証することを目的としている.最終年度である本年度では,前年度までに得られた研究成果のまとめを行うとともに,それらをさらに発展させることを試みた.強磁性超伝導体UCoGeにおけるメビウス型トポロジカル超伝導の提案,1次元トポロジカル超伝導における新規バルクエッジ対応の証明について,それぞれ論文として出版した.また,最近超伝導相が新しく発見された重い電子系超伝導体UTe2について共同研究を行った.この超伝導体はスピン三重項超伝導であると考えられているため,奇パリティの超伝導対称性と第一原理計算によって得たフェルミ面を組み合わせることでトポロジカル超伝導を予言することができる.その結果,中間的な強さの相互作用に対してUTe2はトポロジカル超伝導になることが分かった.この成果についても論文として出版済みである.以上に得られた成果は本研究課題の目的達成に向け,大きな貢献をするものだと考えている.
また,前年度に引き続き物質中の多極子,特に電気四極子の定式化に向けた研究を行った.これはバルクエッジ対応とも関連する概念であるほか,電子ネマティック相をはじめとしたエキゾチックな物質相を記述する秩序変数として利用可能であると期待される.本成果については論文投稿準備中である.

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Chirality polarizations and spectral bulk-boundary correspondence2019

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido and Youichi Yanase
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 100 号: 17 ページ: 174512-174512

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.174512

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insulator-metal transition and topological superconductivity in UTe2 from a first-principles calculation2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishizuka, Shuntaro Sumita, Akito Daido, Youichi Yanase
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 123 号: 21 ページ: 217001-217001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.217001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient method to compute Z4-indices with glide symmetry and applications to M\"obius materials, CeNiSn and UCoGe2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuneya Yoshida, Akito Daido, Norio Kawakami, and Youichi Yanase
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 99 号: 23 ページ: 235105-235105

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.235105

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Z4 Topological Superconductor UCoGe2019

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Tsuneya Yoshida, Youichi Yanase
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 122 号: 22 ページ: 227001-227001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.122.227001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theory of spin magnetic quadrupole moment and temperature-gradient-induced magnetization2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Shitade, Akito Daido, and Youichi Yanase
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 2 ページ: 024404-024404

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.024404

    • NAID

      130008152283

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カイラリティ分極としての表面気周波数Cooper対2019

    • 著者名/発表者名
      大同暁人
    • 学会等名
      電子相関が生み出す超伝導現象の未解決問題と新しい潮流
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] UCoGeの常磁性超伝導相におけるトポロジカル超伝導2019

    • 著者名/発表者名
      大同暁人
    • 学会等名
      J-Physics地域研究会ー仙台
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Chirarity polarization and spectral bulk-boundary correspondence2019

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      Trends in Theory of Correlated Materials TTCM2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Surface odd-frequency Cooper pairs as polarization of chirality2019

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nonsymmorphic Topological Superconductivity in the Paramagnetic Superconducting Phase of UCoGe2019

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      Research Frontier of Advanced Spectroscopies for Correlated Electron Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電気分極とのアナロジーによるスペクトルバルクエッジ対応の証明2019

    • 著者名/発表者名
      大同暁人,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 格子ブリルアンゾーンにおけるメビウストポロジカル相の特徴づけーFukui-Hatsugai公式の拡張ー2019

    • 著者名/発表者名
      吉田恒也,大同暁人,川上則雄,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Z4 Topological Crystalline Superconductivity in UCoGe under pressure2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      12th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity and High Temperatures Superconductors
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UCoGeにおけるZ4トポロジカル結晶超伝導2018

    • 著者名/発表者名
      大同暁人
    • 学会等名
      電子相関が生み出す新規な秩序と超伝導現象:トポロジー,液晶状態,動的現象
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Local Magnetic Quadrupole Moments in Insulators2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      Topological Phases and Functionality of Correlated Electron Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Z4 Topological crystalline superconductivity in UCoGe2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      Trends in Theory of Correlated Materials TTCM2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chirality polarizations and spectral bulk-boundary correspondence2018

    • 著者名/発表者名
      大同暁人
    • 学会等名
      第4回「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」領域研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 絶縁体における局所磁気四極子モーメント2018

    • 著者名/発表者名
      大同暁人,下出敦夫,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Z4 Topological Superconductivity in UCoGe2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Tsuneya Yoshida and Youichi Yanase
    • 学会等名
      TMS-EPiQS 2nd Alliance Workshop: Topological Magnets and Topological Superconductors
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topological d-wave Superconductivity in Cuprate Thin Films2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Youichi Yanase
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非共型結晶UCoGeにおけるZ4トポロジカル超伝導2018

    • 著者名/発表者名
      大同暁人,吉田恒也,柳瀬陽一
    • 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] Unidirectional Majorana edge states in noncentrosymmetric nodal superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Youichi Yanase
    • 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] Topological d-wave superconductivity and unidirectional Majorana edge states under tilted Zeeman field2017

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Youichi Yanase
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低磁場における空間反転対称性の破れた異方的トポロジカル超伝導2017

    • 著者名/発表者名
      大同暁人,柳瀬陽一
    • 学会等名
      超伝導研究の最先端:多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー、人工制御
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非共形結晶UCoGeにおけるトポロジカル超伝導2017

    • 著者名/発表者名
      大同暁人,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Topological glide superconductivity in UCoGe2017

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Tsuneya Yoshida and Youichi Yanase
    • 学会等名
      ETH-Amsterdam-Kyoto mini-workshop on multipole physics and ultrafast dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topological glide superconductivity in UCoGe under pressure2017

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Youichi Yanase
    • 学会等名
      Physics of Uranium based Unconventional Superconductors
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topological Glide Superconductivity in UCoGe2017

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido, Tsuneya Yoshida and Youichi Yanase
    • 学会等名
      Novel Quantum States in Condensed Matter 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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