| 研究課題/領域番号 |
19K14607
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分13010:数理物理および物性基礎関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小林 浩二 東北大学, 金属材料研究所, 特任助教 (10711905)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019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 | トポロジカル量子系 / ワイル半金属 / 量子相転移 / 異常ホール効果 / 量子輸送現象 / 臨界現象 / 輸送現象 / 相転移 / トポロジカル物質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年注目されているトポロジカル量子系における、乱れ誘起の量子相転移の性質を調べる。トポロジカル量子系の臨界特性は理論的な取り扱いが困難であるため、本研究ではトポロジカル量子系の特殊な臨界現象を見るための計算手法の改良、及び新しい手法の提案を行い、また各種相転移点の臨界特性を精密な数値計算により明らかにする。これにより、乱れのあるトポロジカル量子系の性質を系統的に理解するための理論構築を行う。
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| 研究成果の概要 |
乱れのあるトポロジカル量子系における臨界現象と輸送現象の性質を数値計算により明らかにした。
トポロジカル半金属における臨界現象の新しい解析方法の提案や、乱れの存在下での輸送現象を調べるための数値計算手法の改良を行い、それらを用いることで、これまでほぼ未知の領域であった乱れのあるディラック／ワイル半金属の臨界・輸送特性について詳細に調べた。さらに、その特殊な特性をスピントロニクス・デバイス応用へ繋げるための基礎研究や提案までを行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
トポロジカル量子系は乱れに対する頑強性が特徴とされているが、その具体的な性質の研究には技術的困難が伴う。本研究では新しい計算手法を提案すると同時に実際にそれを用いて新奇な輸送特性の性質などを調べたことで、乱れたトポロジカル量子系を効率的に研究する道筋を示した。
特にワイル半金属における新奇な磁気抵抗やホール効果の研究は、スピントロニクスデバイスへの応用を考える上で重要な基礎理論となるのみならず、デバイス応用へ向けた課題と利点を明らかにするなど、実験研究の進展も刺激するものである。
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