2019 年度研究成果報告書

空間群の対称性や電子数に基づいたトポロジカル半金属や量子スピン液体の一般的理解

研究課題

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研究課題/領域番号	17K17678
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	数理物理・物性基礎物性Ⅱ
研究機関	東京大学
研究代表者	渡辺悠樹東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20785323)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	トポロジカル物性
研究成果の概要	本研究課題の目標は「相互作用する量子多体系の性質を空間群などの系の対称性や電子のフィリングなどの情報に基づいて、非摂動的に予言する一般論を発展させること」「その結果を物質探索に応用すること」であった。この研究目標を達成するべく研究を進め、実際に「トポロジカル絶縁体や半金属に対する対称性指標の理論構築」を始めとし、その「磁性物質や超伝導体への拡張」、「高次トポロジカル絶縁体との関連の研究」、そして「フラジャイルトポロジーをもつ新しい絶縁体の理論提案」など複数の重要な成果を発表することができた。これらの成果についてはそれぞれプレスリリースによる広報活動も行った。研究目標は十分に達成できたと考える。
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	結晶の持つ対称性や物質に含まれている電子数という容易に測定可能な情報に基づいて、その物質が持つトポロジカルな性質を部分的に制限する研究を行った。工学的応用が期待される各種トポロジカル物質（トポロジカル絶縁体、半金属、磁性物質、超伝導体）の物質候補探索への応用が期待できる。またこの方法論についても日本語の雑誌に解説記事を執筆したり、研究成果を積極的にプレスリリースするなどの広報活動も努めた。