量子秩序相の数理構造

• 研究課題/領域番号: 22540383
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 名古屋大学 (2012); 東京大学 (2010-2011)
• 研究代表者: 佐藤 昌利 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30313117)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 量子秩序相 / トポロジカル相 / トポロジカル超伝導 / マヨラナフェルミオン / トポロジカル場の理論 / バルク・エッジ対応 / 空間反転対称性の破れ

研究概要

量子秩序相をトポロジカル不変量に基づいて解析した。特にトポロジカル超伝導体を中心に、トポロジカル奇パリティ超伝導体の理論、スピン一重項超伝導体におけるマヨラナフェルミオンの理論、バルク・エッジ対応、トポロジカル場の理論、対称性によって守られたトポロジカル量子相の理論を研究した。また、理論と実験を比較した。

研究成果

• [雑誌論文] Bulk Electronic State of Superconducting Topological Insulator (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto, K. Yada, A. Yamakage, M. Sato, and Y. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82
  • NAID: 210000132517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symmetry Protected Topological Order and Spin Susceptibility in Superfluid 3He-B (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Mizushima, M. Sato, and K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 109 号: 16
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.165301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulk Electronic State of Superconducting Topological Insulator (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki Hashimoto, Keiji Yada, Ai Yamakage, Masatoshi Sato, and Yukio Tanaka
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 号: 4 ページ: 044704-044704
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.044704
  • NAID: 210000132517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Majorana fermions in topological superconductors with spin-orbit interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symmetry Protected Topological Order and Spin Susceptibility in Superfluid 3He-B (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Mizushima, M. Sato, K. Machida
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-Reversal Symmetry in Non-Hermitian Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Sato, K. Hasebe, K. Esaki, M. Kohmoto
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 127 ページ: 937-974
  • NAID: 40019319854
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological field theory for p-wave superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: T H Hansson, A. Karlhede, M. Sato
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological field theory for p-wave superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: T H Hansson, A. Karlhede, Masatoshi Sato
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 14 号: 6 ページ: 063017-063017
  • DOI: 10.1088/1367-2630/14/6/063017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symmetry and Topology in Superconductors -Odd-Frequency Pairing and Edge States (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, M. Sato, N. Nagaosa
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81
  • NAID: 210000109338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological Superconductivity in Cu_xBi_2Se_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Sasaki, M. Kriener, K. Segawa, K. Yada, Y. Tanaka, M. Sato, Y. Ando
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Edge states and topological phases in non-Hermitian systems (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Esaki, M. Sato, K. Hasebe, M. Kohmoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of edge states in a quantum anomalous Hall insulator/spin-singlet s-wave superconductor hybrid system (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Ii, K.Yada, M. Sato, Y. Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topology of Andreev bound states with flat dispersion (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, Y. Tanaka, K. Yada, T. Yokoyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface density of states and topological edge states in noncentrosymmetric superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yada, M.Sato, Y.Tanaka, T. Yokoyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topology of Andreev bound states with flat dispersion (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, Y.Tanaka, K.Yada, T.Yokoyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.224511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of edge states in a quantum anomalous Hall insulator / spin-singlet s-wave superconductor hybrid system (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ii
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.224524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Edge states and topological phases in non-Hermitian systems (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Esaki, M.Sato, K.Hasebe, M.Kohmoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 号: 20
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.205128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological Superconductivity in Cu_xBi_2Se_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Sasaki, M.Kriener, K.Segawa, K.Yada, Y.Tanaka, M.Sato, Y.Ando
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107 号: 21
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.217001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symmetry and Topology in Superconductors-Odd-Frequency Pairing and Edge States (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka Yukio, M.Sato, N Nagaosa
  • 雑誌名: J.Phys.Soc. 巻: 81 号: 1 ページ: 011013-011013
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.011013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface density of states and topological edge states in noncentrosymmetric superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yada, M.Sato, Y.Tanaka, T.Yokoyama
  • 雑誌名: Physical Review 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of Majorana fermions and Topological order in nodal superconductors with spin-orbit interactions in external magnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, S. Fujimoto
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Abelian topological orders and Majorana fermions in spin-singlet superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, Y. Takahashi, S. Fujimoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Andreev Bound State in Noncentrosymmetric Superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, Y.Mizuno, T.Yokoyama, K.Yada, M.Sato
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological odd-parity superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 81
  • NAID: 110007989063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Andreev Bound State in Noncentrosymmetric Superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, Y.Mizuno, T.Yokoyama, K.Yada, M.Sato
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Abelian topological orders and Majorana fermions in spin-singlet superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, Y.Takahashi, S.Fujimoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of Majorana fermions and Topological order in nodal supercon ductors with spin-orbit interactions in external magnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, S.Fujimoto
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 105
  • 査読あり
• [学会発表] Symmetry Protected Majorana Fermions in Topological Superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: International Symposium on "Strongly Correlated Quantum Science"
  • 発表場所: University of Tokyo, Tokyo
  • 年月日: 2013-01-28
• [学会発表] Symmetry Protected Majorana Fermions in Topological Superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: QS2C Theory Forum: International Symposium on “Strongly Correlated Quantum Science”
  • 発表場所: University of Tokyo, Tokyo
  • 招待講演
• [学会発表] トポロジカル超伝導体の結晶対称性によって守られたマヨラナフェルミオン (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] Symmetry Protected Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: IAS Program on Topological Materials and Strongly Correlated Electronic Systems
  • 発表場所: Hong-Kong University of Science and Technology, Hong-Kong, China.
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] Topological Field Theory for p-wave Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] Topology of Andreev bound state with flat dispersion (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利, 田仲由喜夫, 矢田圭司, 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] 奇周波数電子対とアンドレーエフ束縛状態-対称性とトポロジー- (2012)
  • 著者名/発表者名: 田仲由喜夫, 佐藤昌利, 矢田圭司, 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] Topological Field Theory for Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Surface Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: APCTP Focus Program on Quantum Condensation (QC12)
  • 発表場所: APCTP, Pohang, Korea
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] Surface Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: Topological State of Matters: Insulators, Superconductors, and Quantum Hall Liquids
  • 発表場所: Nordita, Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2012-08-08
• [学会発表] Surface Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: Material and Mechanism of Superconductivity (M2S)
  • 発表場所: Omni Shoreham Hotel, Washington D.C., USA
  • 年月日: 2012-07-30
• [学会発表] Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: TQP2012, International Conference on Topological Quantum Phenomena
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] Surface Majorana fermions in topological superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: 2012 Hangzhou Workshop on Quantum Matter
  • 発表場所: Zhejiang University, Hangzhou, China
  • 年月日: 2012-04-05
• [学会発表] Surface Majorana fermions in topological superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: 2012 Hangzhou Workshop on Quantum Matte
  • 発表場所: Zhejiang University, Hangzhou, China(招待講演)
  • 年月日: 2012-04-05
• [学会発表] トポロジカル絶縁体・超伝導体の渦と非可換統計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] トポロジカル絶縁体・超伝導体の渦と非可換統計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] トポロジカル相におけるバルク・エッジ対応の一般的証明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] トポロジカル超伝導体とその周辺 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: USS-2012 Ultracold Gases: Superfluidity and Strong Correlations
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂キャンパス森戸記念会館
  • 年月日: 2012-01-13
• [学会発表] トポロジカル超伝導体とその周辺 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: USS-2012 Ultracold Gases : Superfluidity and Strong Correlations
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂キャンパス森戸記念会館(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-13
• [学会発表] トポロジカル超伝導体/超流動体とマヨナラフェルミオン (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: ISSP 短期研究会:「量子凝縮系におけるdefect とtopology」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] トポロジカル超伝導体/超流動体とマヨナラフェルミオン (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: ISSP短期研究会:「量子凝縮系におけるdefectとtopology」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] Surface Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: 2012 Hangzhou Workshop on Quantum Matter
  • 発表場所: Zhejiang University, China
  • 招待講演
• [学会発表] Surface Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: Material and Mechanism of Superconductivity (M2S)
  • 発表場所: Omni Shoreham Hotel, Washington D.C.
  • 招待講演
• [学会発表] Surface Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: Topological State of Matters: Insulators, Superconductors, and Quantum Hall Liquids
  • 発表場所: Nordita, Stockholm
  • 招待講演
• [学会発表] Topological Field Theory for Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: APCTP Focus Program on Quantum Condensation (QC12)
  • 発表場所: APCTP, Pohang, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] トポロジカル超伝導体のトポロジカル場の理論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] Symmetry Protected Majorana Fermions in Topological Superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: IAS Program on Topological Materials and Strongly Correlated Electronic Systems
  • 発表場所: Hong-Kong University of Science and Technology, Hong-Kong
  • 招待講演
• [学会発表] Non-Abelian topological orders in superconducting states (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: KITP program, Topological Insulators and Superconductors
  • 発表場所: Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara, USA
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] Non-Abelian topological orders in superconducting states (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: KITP program, Topological Insulators and Superconductors
  • 発表場所: Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] Non-Abelian topological orders in superconducting states (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: The 26th Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop "Novel Quantum States in Condensed Matter (NQS2011): Correlation, Frustration and Topology
  • 発表場所: Kyoto University
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] Non-Abelian topological orders in superconducting states (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: The 26th Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop "Novel Quantum States in Condensed Matter (NQS2011) : Correlation, Frustration and Topology
  • 発表場所: Kyoto University(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] Topological superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: 2nd International Workshop on Quarks and Hadrons under Extreme Conditions - Lattice QCD, Holography, Topology, and Physics at RHIC/LHC
  • 発表場所: Keio University
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Topological superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: 2nd International Workshop on Quarks and Hadrons under Extreme Conditions-Lattice QCD, Holography, Topology, and Physics at RHIC/LHC
  • 発表場所: Keio University(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Topological superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
  • 発表場所: Laforet Biwako, Shiga, Japan
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Topological superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
  • 発表場所: Laforet Biwako, Shiga, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Majorana Fermions in Topological Superconductors with Spin-Orbit Interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: SCES 2011 - Commemorating 100 Years of Superconductivity
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Majorana Fermions in Topological Superconductors with Spin-Orbit Interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: SCES 2011-Commemorating 100 Years of Super conductivity
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Topology of Andreev bound state (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: Workshop on Quantum Condensation
  • 発表場所: Hong-Kong University of Science and Technology
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] Topology of Andreev bound state (2011)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sato
  • 学会等名: Workshop on Quantum Condensation
  • 発表場所: Hong-Kong University of Science and Technology(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] Non-Abelian Topological Phase and Majorana Fermions in d-wave Superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利、藤本聡
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] トポロジカルスピン3重項超伝導体 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] トポロジカル不変量による新しい相構造の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤昌利
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-11