2019 年度研究成果報告書

対称性によって守られたトポロジカル量子相の理論的研究

研究課題

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研究課題/領域番号	15K05141
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	物性Ⅰ
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	古崎昭国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (10238678)
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード	トポロジカル絶縁体 / トポロジカル超伝導体 / 電子間相互作用 / 量子相転移 / トポロジカル半金属 / 空間群対称性
研究成果の概要	トポロジカル絶縁体やトポロジカル超伝導体の分類が、電子間相互作用によって自由電子系のトポロジカル相の分類表からどのように変更されるかを理論的に明らかにした。相互作用する（表面）ディラック電子の安定性の解析から、強相関電子系における秩序相の形成と、競合する相間の量子相転移について議論した。また、結晶のもつ空間群対称性によって守られたバンド縮退をもつトポロジカル半金属について一般論と具体例を議論した。
自由記述の分野	物性物理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	トポロジカル絶縁体・超伝導体の分類に対する電子間相互作用の影響を明らかにすることは、対称性によって守られたトポロジカル相の一般論構築への一つの足掛かりを与えるまた、トポロジカル半金属に関する研究は、空間群対称性で守られたバンド縮退を（いくつかの空間群について）一般的に論じており、トポロジカル物質探索に指針を与える。これらのトポロジカル絶縁体・超伝導体・半金属は、特異な電磁応答をもつデバイスにつながる可能性がある。