| 研究課題/領域番号 |
20H01860
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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13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 教授 (00192526)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 量子熱電ホール効果 / トポロジカル半金属 / ディラック電子系 / 有機導体 / ノーダルライン半金属 / グラファイト / 強磁場 / 非線形異常ホール効果 |
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| 研究成果の概要 |
強磁場量子極限のトポロジカル半金属で期待される量子熱電Hall効果（QTHE）について、２次元massless Dirac電子系α-(BEDT-TTF)2I3と直線的nodal lineを持つ３次元半金属のグラファイトを対象に実験的・理論的研究を行った。前者では基底Landau準位のスピン分裂の結果QTHEは痕跡を残して抑制されることを示した。後者ではDirac/Weyl半金属と同様にQTHEが現れることを確立した。さらにα-(BEDT-TTF)2I3の弱い電荷秩序状態において非線形異常Hall効果を実証し、その熱電効果版である非線形異常Ettingshausen効果を提案した。
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| 自由記述の分野 |
物性物理学（低次元物質の量子輸送現象・トポロジカル量子物性）
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
冷却や発電などエネルギー変換に用いる熱電材料の探索は近年進んでいるが、宇宙空間などの低温環境でも使用可能な熱電材料は未知である。そのため低温でも有限の熱電性能を示すトポロジカル半金属の強磁場量子極限における量子熱電Hall効果（QTHE）が注目されてきた。本研究は２次元系ではスピン分裂がQTHEを抑制すること、３次元系ではnodal-line系にもQTHEが拡張できることを示したもので、QTHEの物理の基礎学術的理解を深めると共に、応用上の限界と材料選択の自由度についての新たな知見を与えた。
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