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2019 年度 研究成果報告書

対称性とトポロジーの協奏が織りなす新奇量子輸送現象

研究課題

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研究課題/領域番号 16K05448
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Ⅱ
研究機関大阪大学

研究代表者

水島 健  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50379707)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードトポロジカル超伝導 / 超流動 / 集団励起
研究成果の概要

トポロジカル超伝導における新規な輸送現象を明らかにした。具体的には,ネマティック超伝導におけるネマティック秩序の揺らぎに対応するNambu-Goldstoneモードやchiral Higgsモードが存在することを明らかにし,電磁波吸収や動的帯磁率への寄与を定量的に議論した.超伝導分野で広く用いられている準古典輸送理論にはBerry曲率などの幾何学的位相の寄与は取り込まれていない.本課題において幾何学的位相の寄与を取り込むように準古典理論を拡張した.この理論をもとに,Weyl超流動・超伝導における「捻れ場由来のカイラル磁気効果」や「負の熱磁気抵抗効果」を明らかにした.

自由記述の分野

物性理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題の研究成果は大きく2つに分けられる:(1)トポロジカル超伝導に有効な準古典理論の拡張と(2)トポロジカルな物質観を中性子星へ展開したことである.本課題において(1)を用いて既に「捻れ場由来のカイラル磁気効果」や「負の熱磁気抵抗効果」など新しい輸送現象を見出したが,さらに今後のトポロジカル超伝導性に由来した新奇な交差応答やトポロジカル超伝導をプラットフォームとしたスピントロニクス研究などへの展開が期待される.また,トポロジカルな物質観を中性子に展開することで,中性子星の異常な冷却機構や巨大磁場の起源、さらにはパルサーグリッチといった未解決問題への新たな切り口となると期待する.

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公開日: 2021-02-19  

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