一次元量子磁性体におけるスピノンのバンド交差とバンド反転

• 研究課題/領域番号: 23K03296
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 那波 和宏 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10723215)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: バンド反転 / スピノン / ジャロシンスキー守谷相互作用

研究開始時の研究の概要

スピン-軌道相互作用の引き起こす波動関数のトポロジーの概念は電子だけでなくマグノンやトリプロン等の磁気準粒子においても発生することが明らかになりつつある。本研究課題では電子と同じ統計性を有する磁気準粒子であるスピノンに関して実験的な検証を行う。具体的には比較的大きく一様なジャロシンスキー・守屋相互作用を有する一次元量子磁性体Ca3ReO5Cl2を舞台に、単結晶試料を用いた磁場下中性子非弾性散乱実験を行う。左巻きと右巻きにねじれたモード間のバンド交差及びバンド反転を観測し、スピノン波動関数の位相のねじれを検証する。