| 研究課題/領域番号 |
15K17432
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
植田 暁子 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70453537)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | マヨラナフェルミオン / 奇周波数クーパー対 / 完全計数統計 / 量子ドット / パラフェルミオン / トポロジカル超伝導体 |
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| 研究実績の概要 |
超伝導体とスピン軌道相互作用の強い半導体ワイヤを接合した系において、パラフェルミオンが出現することが予言されている。現在、パラフェルミオンの現れるトポロジカル超伝導体と常伝導リードや量子ドットを接合した系での電気伝導特性を調べ、パラフェルミオンの存在を電気伝導測定によって明らかにする方法を理論研究によって探っている。今年度は、パラフェルミオンの1つであるマヨラナフェルミオンやマヨラナフェルミオンと似たような電気伝導特性を示すと考えられる奇周波数クーパー対の電気伝導特性を調べた。
(1)マヨラナフェルミオンが存在するトポロジカル超伝導体と常伝導体が接合している系について、電気伝導特性を調べた。計数場をハミルトニアンに導入することによって、電荷分布のキュムラントを求めることができる生成関数をケルディッシュグリーン関数を用いて導出し、この系特有の特性を明らかにした。
(2)スピン軌道相互作用の強い量子ドットと超伝導体が接合している系において、量子ドットに磁場を印可することにより、量子ドット中に奇周波数クーパー対を形成される。この系でのコンダクタンスと状態密度を調べ、偶周波数クーパー対が形成されている場合との違いを明らかにした。また、この系を通過する電荷の完全計数統計を求めた。この成果を2次元電子国際会議(ep2ds)にて発表した。
現在、マヨラナフェルミオン以外のパラフェルミオンが現れるトポロジカル超伝導体と常伝導体の接合系について接合を通過する電荷の完全計数統計を調べている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
今年度中にマヨラナフェルミオンや奇周波数クーパー対だけではなく、マヨラナフェルミオンではないパラフェルミオンが出現するトポロジカル超伝導体と常伝導体が接合した系での電気伝導特性を調べる予定であったが、共同研究先との連携に手間取り、研究の進度に遅れが生じた。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究を加速するため、MathematicaやMatlabなどを搭載する新しい計算機を導入したい。また、海外の共同研究先との連携を深めるため、研究打ち合わせの回数を増やすなどの対策を取りたいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
海外との共同研究のため、スイスとフィンランドに渡航する予定であったが、お互いの予定が合わなかったため、打ち合わせを次年度に延期することにした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
延期したETH(スイス)とAalto大学(フィンランド)への渡航に用いる。
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