| 研究課題/領域番号 |
20H01830
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
野村 健太郎 九州大学, 理学研究院, 教授 (00455776)
|
|---|
| 研究分担者 |
荒木 康史 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (10757131)
佐藤 正寛 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (90425570)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | トポロジカル物性 |
|---|
| 研究実績の概要 |
強磁性秩序を有する積層カゴメワイル半金属 Co3Sn2S2 の有効モデルに基づきスピンホール効果の理論的研究を行った．スピンホール流として，カゴメ格子に対して面内方向に流れるものと積層方向に流れるものの2種類に着目し，スピンホール伝導度が磁気モーメントの方向に応じて劇的に変化することを示しました．特に、面直スピンホール流は表面スピン蓄積を誘発する可能性があり，これはスピン軌道トルクによる垂直磁化スイッチングに活用できる．
磁性ワイル半金属の候補材料である補償フェリ磁性逆ホイスラー格子Ti2MnAlに対する有効強結合モデルを提案した． フェルミ準位付近のエネルギー分散，ワイル点の配置，異常ホール伝導率が計算した．ワイル点のエネルギーでは，軌道磁化は有限である一方，全スピン磁化は消滅する． 各サイトの磁気モーメントは軌道磁化と相関しており，外部磁場によって制御できる．
量子ホール/超伝導体ハイブリッドは，さまざまなタイプのトポロジカル秩序を示すと予測されており，本質的に頑強な量子コンピューティングに可能なプラットフォームを提供する． 球面上にこのハイブリッド システムを構築するための定式化を開発した．球は，そのコンパクトで収縮可能な性質により，トポロジカルに秩序付けられた状態を識別するのに有用な系である． このフレームワークを活用する準備段階として，タイプ II 超伝導体と組み合わせたラシュバ結合量子ホール系に対する乱れの効果を調べた．ラシュバ結合ランダウ準位に投影された BdG ハミルトニアンを対角化することにより，乱れと近接誘起ペアリングに起因するトポロジカル超伝導相の出現を理論検証した． 実空間のエンタングルメントスペクトルには特有のギャップレス モードが現れ，これはトポロジカル超伝導相の実現を示唆する．
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
