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グラフェンにおけるトポロジーと電子相関の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 22740196
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東京大学

研究代表者

江澤 雅彦  東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (10504805)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードグラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 / チャーン数 / メロン / 量子異常ホール効果 / トポロジー / 電子相関 / グラフェン・ナノリボン / 場の理論 / トポロジカル相転移 / スカーミオン / バイメロン / ナノグラフェン / グラフェン・ナノディスク / ディラック電子 / 量子ドット / スピン軌道相互作用 / 渦度
研究概要

グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を示す事を予言した。また、光照射でトポロジカル相転移を起こし、臨界点で単一ディラック・コーン状態が出現する事を予言した。また、磁性体中のトポロジカル構造であるスキルミオンについても研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2013 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Photo-Induced Topological Phase Transition and Single Dirac-Cone State in Silicene2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 110 号: 2 ページ: 26603-26603

    • DOI

      10.1103/physrevlett.110.026603

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Valley Optical Selection Rule and Strong Circular Dichroism in Silicene2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B86 号: 16 ページ: 161407-161407

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.161407

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological Phase Transition and Electrically Tunable Diamagnetism in Silicene2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J

      巻: B85 号: 11 ページ: 363-363

    • DOI

      10.1140/epjb/e2012-30577-0

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasi-Topological Insulator and Trigonal Warping in Gated Bilayer Silicene2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 81 号: 10 ページ: 104713-104713

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.104713

    • NAID

      40019447567

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dirac Theory and Topological Phases of Silicon Nanotube2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 98 号: 6 ページ: 67001-67001

    • DOI

      10.1209/0295-5075/98/67001

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Hall Effects in Silicene2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 81 号: 6 ページ: 64705-64705

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.064705

    • NAID

      40019309233

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Valley-Polarized Metals and Quantum Anomalous Hall Effect in Silicene2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 109 号: 5 ページ: 55502-55502

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.055502

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological Insulator and Helical Zero Mode in Silicene under Inhomogeneous Electric Field2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      New J. Phys

      巻: 14 号: 3 ページ: 33003-33003

    • DOI

      10.1088/1367-2630/14/3/033003

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complex Structure of Triangular Graphene : Electronic, Magnetic and Electromechanical Properties2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 12 号: 1 ページ: 386-386

    • DOI

      10.1166/jnn.2012.5350

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Skyrmion Burst and Multiple Quantum Walk in Thin Ferromagnetic Films2011

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Phys. Lett

      巻: A375 号: 41 ページ: 3610-3610

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2011.08.030

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact Merons and Skyrmions in Thin Chiral Magnetic Films2011

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B83 号: 10 ページ: 100408-100408

    • DOI

      10.1103/physrevb.83.100408

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Skyrmions Stabilized by Dipole-Dipole Interactions in Thin Ferromagnetic Films2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 105 号: 19 ページ: 197202-197202

    • DOI

      10.1103/physrevlett.105.197202

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manipulation of Two Spin Qubits in a Double Quantum Dot using an Electric Field2010

    • 著者名/発表者名
      A. Shitade, M. Ezawa, N. Nagaosa
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B82 号: 19 ページ: 195305-195305

    • DOI

      10.1103/physrevb.82.195305

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Current Modulator based on Topological Insulator with Sliding Magnetic Superlattice2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa and J. Zang
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B81 号: 19 ページ: 193302-193302

    • DOI

      10.1103/physrevb.81.193302

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dirac fermions in a graphene nanodisk and a graphene corner : Texture of vortices with an unusual winding number2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B81 号: 20 ページ: 201402-201402

    • DOI

      10.1103/physrevb.81.201402

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dirac Fermions in Graphene Nanodisk and Graphene Corner : Texture of vortices with an unusual winding number2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 雑誌名

      Physical Review B (rapid communications)

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Skyrmions Stabilized by Dipole-Dipole Interactions in Thin Ferromagnetic Films2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manipulation of Two Spin Qubits in a Double Quantum Dot using an Electric Field2010

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Shitade, Motohiko Ezawa, Naoto Nagaosa
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current Modulator based on Topological Insulator with Sliding Magnetic Superlattice2010

    • 著者名/発表者名
      M Ezawa, J.Zang
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quantum Anomalous Hall Effects and Topologcial Phase Transitions in Silicene2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      APS2013 March Meeting 18-22 Baltimore Convention Center Baltimore
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シリセンpn接合の輸送理論2013

    • 著者名/発表者名
      山影相, 江澤雅彦, 田仲由喜夫, 永長直人
    • 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 東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Engineering topological phase transitions in silicene (oral presentation) QS2C Theory Forum2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      International Symposium on "Strongly Correlated Quantum Science"
    • 発表場所
      The Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Valley Dependent Physics in Silicene, energy materials nanotechnology2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 発表場所
      Houston, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Anomalous Hall Effects and Topologcial Phase Transitions in Silicene2013

    • 著者名/発表者名
      Motohiko Ezawa
    • 学会等名
      APS2013 March Meeting
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center Baltimore, Maryland March (2013)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Valley Dependent Physics in Silicene2013

    • 著者名/発表者名
      Motohiko Ezawa
    • 学会等名
      EMN west meeting, energy materials nanotechnology
    • 発表場所
      Houston USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シリセンpn接合の輸送理論2013

    • 著者名/発表者名
      山影相,江澤雅彦,田仲由喜夫,永長直人
    • 学会等名
      第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シリセンにおけるトポロジカル絶縁体2012

    • 著者名/発表者名
      江澤雅彦
    • 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
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンナノ構造の電気的磁気的性質の理論的研究2012

    • 著者名/発表者名
      江澤雅彦
    • 学会等名
      日本物理学会2012年年次大会にて若手奨励賞受賞記念講演
    • 発表場所
      関西学院大
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Silicene : Silicon-based topological material (oral presentation)International Symposium2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      "Nanoscience and Quantum Physics 2012" (nanoPHYS'12)
    • 発表場所
      Roppongi, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリセンにおけるトポロジカル相転移2012

    • 著者名/発表者名
      江澤雅彦
    • 学会等名
      第6回物性科学領域横断研究会 (領域合同研究会)
    • 発表場所
      本郷, 東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Topological Insulators in Silicene : Quantum Hall, Quantum Spin Hall and Quantum Anomalous Hall Effects (oral presentation)2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] シリセンにおけるトポロジカル相転移2012

    • 著者名/発表者名
      江澤雅彦
    • 学会等名
      第6回 物性科学領域横断研究会 (領域合同研究会)
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Giant Skyrmions and Compact Merons in Thin Ferromagnetic Films2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 学会等名
      Novel Quantum States in Condensed Matter 2011
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Giant Skyrmions and Compact Merons in Thin Ferromagnetic Films (oral presentation) Novel Quantum States2011

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      Condensed Matter 2011 (NQS2011)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 三角グラフェンのDirac 理論と特異な渦構造2010

    • 著者名/発表者名
      江澤雅彦
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 二重量子ドットにおけるスピンの電気的制御2010

    • 著者名/発表者名
      下出敦夫, 江澤雅彦, 永長直人
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 強磁性薄膜中のスキルミオンとメロン2010

    • 著者名/発表者名
      江澤雅彦
    • 学会等名
      第4回物性科学領域横断研究会
    • 発表場所
      本郷, 東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Graphene Nanodisks : Nanomagnets made of Graphene, (oral presentation)2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      Asian Conference on Nanoscience & Nanotechnology
    • 発表場所
      Odaiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Giant Skyrmion in Thin Ferromagnetic Film : The impotance of Magnetic Dipole-Dipole interaction (poster presentation)2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      2010 Opening Symposium of QS2C Theory Forum
    • 発表場所
      RIKEN, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Quasiferromagnetism and Spintronics in Trigonal Graphene, (poster presentation)2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      The 6th Internationla Conference on the Physics and Applications of Spin Related Phenomena in Semiconductors
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Peculiar Vortex Structure with Unusual Winding Number in Trigonal Graphene, (oral presentation)2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ezawa
    • 学会等名
      30th International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Peculiar Vortex Structure with Unusual Winding Number in Trigonal Graphene2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 学会等名
      30th International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quasiferromagnetism and Spintronics in Trigonal Graphene2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 学会等名
      The 6th Internationla Conference on the Physics and Applications of Spin Related Phenomena in Semiconductors
    • 発表場所
      Hongo, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Giant Skyrmion in Thin Ferromagnetic Film : The impotance of Magnetic Dipole-Dipole interaction2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 学会等名
      2010 Opening Symposium of QS2C Theory Forum
    • 発表場所
      RIKEN, wako, saitama
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Graphene Nanodisks : Nanomagnets made of Graphene2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 学会等名
      Asian Conference on Nanoscience & Nanotechnology
    • 発表場所
      Odaiba, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Physics of Triangular Graphene, Physics and Applications of Graphene -Theory, Sergey Mikhailov (Ed.)2011

    • 著者名/発表者名
      Motohiko Ezawa
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Physics and Applications of Graphene-Theory (Physica of Triangular Graphene)2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ezawa
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      Intech
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nagaosa-lab/ezawa/profile.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nagaosa-lab/ezawa/papers.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

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