| 研究課題/領域番号 |
20H01840
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
越野 幹人 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (60361797)
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| 研究分担者 |
川上 拓人 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (00750895)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ２次元物質 / グラフェン / モアレ物質 / ファンデルワールスヘテロ接合 |
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| 研究成果の概要 |
二次元物質の組み合わせによって作られる様々なモアレ物質を舞台として、電子状態やそのトポロジカルな性質、構造緩和、フォノン物性に関する理論研究を行った。特に、準周期的構造のために取り扱いが困難であったモアレ３層系に関して、構造緩和と電子構造を記述する理論を確立し、様々なモアレ多層系を記述する道を開いた。また準周期的モアレ系と４次元量子ホール系との等価性を発見し、そのエネルギースペクトルに内在するトポロジカル数を同定した。さらにhBN, 黒リン、トポロジカル絶縁体、３次元グラファイトを含む様々なモアレ系に対象を広げ、モアレ模様が生み出す非自明な電子構造やフォノン物性、電気伝導特性を明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
物性理論
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原子層が重なってできるモアレ物質が非常な注目を集めるが、何千何万という原子を含むモアレ周期がもたらす電子物性を理論的な記述することは困難である。特に複数のモアレ模様が干渉する多層系では、周期系を前提とする通常の固体物性理論が適用できないため、物性研究の進展の大きな妨げになっていた。この研究で行われた一連の仕事はこの部分に光を当てるものであり、従来解析が殆ど行われてこなかったモアレ多層系や３次元積層モアレ系の基礎的な性質を初めて明らかにした。この結果は無数のバリエーションを持つモアレ系の性質を理解するための基本的な枠組みを与え、未来の物性物理の基礎になることが期待される。
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