研究課題
本研究課題ではトポロジカル半金属における新奇量子現象を解明することを目的にしている。平成29年度では申請書類に書いたようにディラック半金属系のアンチペロブスカイト化合物 A3BOの超伝導性について研究を行った。アンチペロブスカイト化合物はΓ点近傍にOh対称性により生じる２つの４重縮退したバンドがある。それぞれAのd軌道とBのp軌道から構成され、Γ点近傍で交わりディラック点を生じさせる。実際には、軌道の混成が生じてディラック点にはギャップが開き、そのときはトポロジカル結晶絶縁体となっている。私は京都大学基礎物理学研究所のグループと共にアンチペロブスカイト化合物の超伝導状態の一般論を構築した。まず、我々は対称性の観点からクーパー対を分類し、軌道間の引力相互作用が強いときはOhのAu表現が安定であることを明らかにした。次に、Au表現の超伝導状態のトポロジカル数を計算し、大きいトポロジカル数を持つ新奇トポロジカル超伝導状態であることを明らかにした。また、物質パラメータを変えることで様々なトポロジカル数の超伝導状態へ転移することも明らかにした。このような大きいトポロジカル数を得るには結晶が高い対称性を持つ必要があり、アンチペロブスカイト化合物特有の現象であると考えられる。本研究はアンチペロブスカイト化合物 Sr3-xSnOの超伝導の発見に触発されてスタートしたが、想像以上にユニークな現象を発見することができた。今後も同物質において量子現象の探索を行いたいと考えている。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Physical Review B
巻: 95 ページ: 245208(1-15)
10.1103/PhysRevB.95.245208
Physica B: Physics of Condensed Matter
巻: - ページ: -
10.1016/j.physb.2017.10.089
