| 研究課題/領域番号 |
21H01793
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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29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
橋本 顕一郎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00634982)
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| 研究分担者 |
須田 理行 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80585159)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 量子スピン液体 / キタエフスピン液体 / マヨラナ粒子 / マヨラナギャップ / 比熱 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、キタエフ量子スピン液体の候補物質であるα-RuCl3において、比熱測定を通じて、マヨラナ粒子の存在を徹底的に検証し、さらに不純物に対してその安定性を明らかにすることを目的とする。そのために、マヨラナギャップの有無を規定するチャーン数(トポロジカル不変量)を比熱を通じて実験的に検出する手法を確立し、また、電子線照射により人工的な点欠陥を導入した試料において、比熱測定を行う。本研究により、キタエフ量子スピン液体におけるマヨラナ粒子の理解を飛躍的に向上させる。
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| 自由記述の分野 |
低温物性
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マヨラナ粒子は、「粒子」と「反粒子」が同一という性質をもった中性のフェルミ粒子であり、近年になって、トポロジカル超伝導体のエッジや超伝導渦糸などにおいて、物質中の準粒子として存在しうることが分かり、トポロジカル量子計算への応用の可能性を秘めていることから、大きな注目を集めている。本研究では、キタエフスピン液体の候補物質であるα-RuCl3に対して磁場角度比熱測定を行い、マヨラナ粒子の存在を示す強い熱力学的証拠を得た。本研究成果により、今後、キタエフ量子スピン液体におけるマヨラナ粒子の理解が飛躍的に向上することが期待される。
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