| 研究課題/領域番号 |
20340098
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
初貝 安弘 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (80218495)
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| 研究分担者 |
青木 秀夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50114351)
福井 隆裕 茨城大学, 理学部, 教授 (10322009)
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| キーワード | 量子液体 / スピン液体 / ベリー位相 / トポロジカル秩序 / Z_2ベリー位相 / 対称性の破れ / ダイマー / エネルギーギャップ |
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| 研究概要 |
「量子液体相」は、古典的物理量で表現できる特徴的な秩序変数をもたないことを最大の特徴とする量子相である。この観点に立ち、「対称性の破れ」の概念を使わず、量子論固有の幾何学的位相を用いる相分類の理論的枠組みを構築し、具体的な量子系の分類、特徴づけを行った。またDiracフェルミオンとしての特異なェネルギー分散に起因する特異な幾何学的位相を示すグラフェンも本研究の重要な一部であり集中的な研究を行った。
本年度は具体的に以下のような研究を行った。(1)グラフェンに関して、幾何学的位相が寄与する典型的な物理量としてのホール伝導度の計算を行った。特に乱れのあるグラフェンに対してカイラル対称性とn=0ランダウ準位のトポロジカル安定性に着目し、一般のDirac Fermionの電子構造に関する研究をおこなった。これは一般のゼロギャップ半導体の理論に対応する。(2)量子化ベリー位相ならびにその拡張に関しても研究を行い、Z_2ベリー位相によるスピン液体相の分類をリング交換模型、直交ダイマー模型、BEC-BCSクロスオーバーの現象等に関して行い、有意義な成果を得た。(3)超伝導相におけるトポロジカルな効果に関して詳細な理論的研究を行った。(4)対称性により守られた一般の位相不変量を構築する一般論をっくり、その具体的な例として一般次元のフラストレートした電子系に対するZ_Qベリー位相を具体的に計算しその有効性を確立した。また、研究最終年度であることに鑑み研究全体のまとめと今後の展開に留意した研究を行い。またその成果を広く公開することにつとめた。
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