| 研究領域 | トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア |
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| 研究課題/領域番号 |
16H00991
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
柳瀬 陽一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (70332575)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | トポロジカル超伝導 / スピン三重項超伝導 / 空間反転対称性がない超伝導 / 強相関電子系 / スピン軌道相互作用 / ワイル超伝導 |
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| 研究実績の概要 |
近年の物性物理学ではトポロジカルに非自明な絶縁体や超伝導の研究が精力的に進められている。これまで量子凝縮相はその対称性に基づいて分類されてきたが、相補的な分類学としてトポロジーの研究が発展したと見ることも出来る。トポロジカル超伝導体ではマヨラナ粒子が出現し、その非局所性から量子計算の素子としても注目されている。本研究では、バルク物質におけるトポロジカル超伝導の候補となる異方的超伝導体について研究を行った。
（１）スピン三重項超伝導体はトポロジカル超伝導の有力な候補であることが知られている。その候補物質が幾つか知られているが、ほとんどは重い電子系超伝導体である。そこで、本研究では重い電子系超伝導体のトポロジカルな性質を解明し、以下のような結果を得た。（A)重い電子系スピン三重項超伝導体として長く注目を集めてきたUPt3のB相が非共型空間群対称性に守られたワイル超伝導であることを示した。（B)UPt3のA相がグライド対称性に守られた非共型トポロジカル超伝導相であることを同定した。（C)UCoGeの高圧下超伝導相がZ4トポロジカル超伝導であることを示した。
（２）一方、スピン三重項超伝導を実現する物質は非常に少なく、トポロジカル超伝導体となる物質が限られていることがトポロジカル超伝導分野の課題となっている。本研究では、強相関電子系に数多く見られるｄ波超伝導体などのギャップレス超伝導体を「強いトポロジカル超伝導体」に変えることが出来る一般的な方法を提案した。具体的には、銅酸化物高温超伝導や重い電子系超伝導などに数多く見られるｄ波超伝導は通常の場合はギャップレスであり、強い意味のトポロジカル相になりえないが、空間反転対称性が破れた環境下ではスピン偏極を人工的に導入することでトポロジカル超伝導状態を実現できることを示した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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