| 研究課題/領域番号 |
17K05517
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
藤本 聡 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10263063)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 磁性 / マヨラナ粒子 / 量子スピン / スピン液体 / エニオン / トポロジカル物質 / キタエフ・モデル / トポロジカル相 / 熱ホール効果 / スピン流 / 超伝導 / スピントルク / トポロジカル励起 / 物性理論 / 強相関電子系 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、量子スピン液体を実現するキタエフ磁性体においてマヨラナ粒子が生み出す新規物性の研究を進めた。通常の磁性体とは異なり、スピン液体状態では絶対零度でも電子スピンが磁気秩序を起こさす、さらに電子スピンの自由度があたかも分裂したかのような振る舞いを示し、マヨラナ粒子という電子の半分の自由度しか持たない励起が発現する。このマヨラナ粒子は量子情報への応用の観点からも興味が持たれている。本研究では、現実のキタエフ磁性体の候補物質に存在する様々な相互作用が、このマヨラナ粒子に重要な影響を与え、新規トポロジカル物性を発現することが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
キタエフ磁性体で実現が期待されるマヨラナ粒子状態は、近未来の量子情報への応用の観点から国内外で非常に興味が持たれ、活発に研究がされている。本研究で明らかになった新しいマヨラナ粒子の性質である、マヨラナ・フェルミ面やトポロジカル相転移は、将来の候補物質におけるマヨラナ粒子の実験探索に利用できると期待される。さらに本研究で新たに分かったマヨラナ粒子の性質を用いて、マヨラナ粒子を制御して、量子計算に応用する新しい方法の開発にも利用できる可能性がある。
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