非線形トポロジーに基づくメタマテリアル設計原理の解明

• 研究課題/領域番号: 24K22848
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 曽根 和樹 筑波大学, 数理物質系, 助教 (01001437)
• 研究期間 (年度): 2024-07-31 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: トポロジカル絶縁体 / 非線形物理 / メタマテリアル

研究開始時の研究の概要

トポロジカル物質はバルクエッジ対応と呼ばれる原理から物質内部（バルク）の幾何学的性質に由来する局在状態（エッジ状態）を持つ物質である。しかしながら、非線形効果がバルクエッジ対応に与える影響は明らかとなっていない。本研究では、非線形な系におけるバルクエッジ対応の成立条件を明らかにすることで、光や流体などの非線形系に適用可能なトポロジカルデバイスの設計原理の構築を目指す。特に、非線形性を用いてトポロジカルな性質を柔軟に制御する低散逸デバイスの提案を目標とする。