ランダウゼロモード観測を用いたトポロジカル物質における微視的電子状態の解明

• 研究課題/領域番号: 24K00588
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 水戸 毅 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (70335420)
• 研究分担者: 鈴木 通人 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10596547) ; 藤井 拓斗 兵庫県立大学, 理学研究科, 助教 (40980256) ; 山根 悠 兵庫県立大学, 理学研究科, 助教 (80883511)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2027年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2026年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2024年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
• キーワード: ディラックフェルミオン / トポロジカル絶縁体 / 磁性ワイル半金属 / ランダウ準位 / 核磁気共鳴

研究開始時の研究の概要

本研究では、次の①－③によりトポロジカル物質に特異なバンド分散の形状やその形成機構を微視的に明らかにする：①NMR測定によってゼロモードランダウ準位を観測することでディラックフェルミオンの存否やその次元性を同定する手法を、様々な3次元ディラック半金属に適用して標準的判別法に高め、理論も導入して分散形状をより詳細に特定できる手法に向上させる、②この手法を磁性ワイル半金属にも適用し、同時に物質中に生じる内場を実測して、バンドのスピン分裂とワイル点形成の機構を定量的に議論する、③将来を見据えた挑戦的試みとして、NMR法によるランダウ準位の指数付けと、強相関トポロジカル物質の表面域観測を可能にする。