| 研究課題/領域番号 |
20J13688
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
木村 和博 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | ひねり二層グラフェン / 電子ネマティック / ３状態ポッツネマティック / ネマティックー弾性結合 / 超音波吸収刑す / 超音波吸収係数 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、トポロジカルな性質に電子間相互作用を考慮した物性の理解が求められている。特に近藤絶縁体の磁場に対する金属的なふるや、ワイル近藤半金属で指摘されている非線形ホール効果など、低エネルギー励起や輸送特性・電磁応答の理解が大きな問題として挙げられる。
本研究では物質の観点からこれら電子間相互作用とトポロジーの協力現象の理解を行うことを目指す。その際、数値計算を援用しつつ対称性と電子間相互作用を考慮した理論解析を行い現象解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
ひねり二層グラフェンやdoped-Bi2Se3では3回回転対称性を破る電子ネマティック相転移が見つかっている。これは従来より盛んに研究が行われてきた銅酸化物系超伝導や鉄系超伝導とは異なる新しいタイプ電子ネマティック相であり、新しいタイプの電子ネマティックと超伝導、さらにはトポロジカルな電子状態が絡み合う興味深い物質である。これらの物質は共にネマティック超伝導体の候補物質でもあり、常伝導相と超伝導相それ自身や両者の密接な関係性が興味深く様々な角度から多くの研究が行われている。電子ネマティックと非従来型超伝導の関係性を明らかにすることは現在の凝縮系物理において重要な課題である。
近年のひねり二層グラフェンやdoped-Bi2Se3における3状態ポッツネマティック相転移の研究に触発され、我々は臨界的なネマティック揺らぎが低エネルギーのフォノンに及ぼす影響について調べた。本研究では超音波吸収によって3状態ポッツネマティック揺らぎをどのように検出するかを理論的に提案した。揺らぎのガウス理論によってランダウダンピング項が等方的になること、さらにネマティック-弾性結合が等方的になることを示した。この二つの特徴から横波音響フォノンに対する超音波吸収係数が等方的に発散すること、弾性定数が等方的にソフト化することを明らかにした。これは4回回転対称性を破る場合の電子ネマティック相転移の場合にどちらも強い異方性を持っていたこと対照的である。また、現象論的な解析に加え、ハバード模型による平均場近似の計算を行い、相転移の性質が二時転移に近い一時転移であるいわゆる弱い一時転移であること、不純物効果によってよりその性質が顕著になることなどを確認した。以上より、3状態ポッツネマティック秩序の臨界的な揺らぎは超音波吸収係数の等方的な発散によって観測できることを提案する。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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