2019 年度研究成果報告書

従来にない対称性を有する新奇ホール効果「トポロジカルプレーナーホール効果」の探求

研究課題

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研究課題/領域番号	17K18755
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
研究分野	物性物理およびその関連分野
研究機関	京都大学
研究代表者	白石誠司京都大学, 工学研究科, 教授 (30397682)
研究期間 (年度)	2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード	トポロジカル絶縁体 / プレーナーホール効果 / 強磁性体
研究成果の概要	トポロジカル絶縁体/絶縁体/強磁性体からなる3層構造において、強磁性金属からの磁場によって誘起される、従来になり対称性をもつ「トポロジカルプレーナーホール効果」の計測を目指した研究を遂行したが、絶縁性に重心を置きすぎると磁性の作用が弱まり、逆に十分な磁場がトポロジカル絶縁体に印加できるほうに重心をおくと絶縁性が弱まる、という互いにトレードオフの関係にあることが研究期間中に明らかになった。一方、トポロジカル絶縁体のトポロジカル性、特にスピン偏極観測とスピン偏極生成をオンサーガーの相反定理を満たす形で室温まで観測できたことはトポロジカル絶縁体物性の発展に重要であると考える。
自由記述の分野	固体物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	トポロジカル物性は21世紀に勃興した最先端の物理学領域であるだけでなく、従来の物性物理学だけでなく、高エネルギー物理学・位相幾何学なども包括する新しい学術領域である。この新学術領域の地平を、トポロジカルなスピン変換をオンサーガーの相反定理を満たす形で計測することで広げることができたことは極めて意義深い。