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2023 年度 研究成果報告書

強相関電子系における非平衡定常状態のための理論手法開発と秩序相の光誘起の研究

研究課題

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研究課題/領域番号 20K14412
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2022-2023)
東京工業大学 (2020-2021)

研究代表者

村上 雄太  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (70845289)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード非平衡物性 / 光誘起相転移
研究成果の概要

Mott絶縁体を光で励起すると複数タイプの光キャリアが生成される。これらのキャリアの寿命はギャップが大きい場合には非常長くなることが知られている。そのため、緩和過程においてはまずキャリアの数は変わらず、キャリアの温度が低下し、準定常的な状態が実現されると考えられる。我々は、このようなMott絶縁体における光ドープに由来する準定常的状態の性質を明らかにすべく研究を行ってきた。このような非平衡状態を系統的に記述する方法を開発し、それを用いてηペアリング相と呼ばれる特殊な超伝導相を含む様々な非自明な非平衡相の存在を予言した。

自由記述の分野

物性理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は以下のようになる。Mott絶縁体は電子相関が支配する物質であり、その特性を理解することは量子物質科学や凝縮物理学の基礎的な理解を深める上で重要である。光ドープによって生成される準定常状態の性質を明らかにすることは、新しい物理現象や相の発見につながる可能性がある。また、非平衡状態の系統的な記述方法の開発は、今後の非平衡量子系の研究にも有益な知見を提供すると期待する。
また、社会的には本研究は新しい量子材料の設計や応用に向けた基盤を提供する可能性がある。光で励起された超伝導相やその他の非平衡相の理解は、高効率エネルギー変換や情報処理などの分野に役立つ可能性がある。

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公開日: 2025-01-30  

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