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2023 年度 実施状況報告書

多極子の定式化と多極子が誘起する物理現象の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K13880
研究機関京都大学

研究代表者

大同 暁人  京都大学, 理学研究科, 助教 (80884626)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード超伝導 / 量子幾何
研究実績の概要

本研究は量子力学的な多極子の定式化や評価,および量子力学的多極子に関連した物理現象の探索を目的としている.本年度は,引き続きブロッホ電子の多極子的性質(量子幾何)がクーパー対に転写されることで生じる超伝導現象の探索に取り組み,特にその一般的な仕組みを熱力学量に注目して明らかにした.正常相の場合ブロッホ電子の量子幾何は熱力学量に反映されないが,超伝導相では反映されることが超流動密度について具体的に知られていた.そこで熱力学量一般について定式化を行い,超伝導相の熱力学量に量子幾何がどのように反映されるかについての一般的な理解を得ることができた.その原因はバンド表示における有効的な秩序変数に量子幾何からの補正が入ることであり,これを量子幾何対ポテンシャルと名付けた.これは熱力学量に補正を与えるのみならず,トポロジカル超伝導などのエキゾチック超伝導を設計する上でも有用な概念であることを示した.以上の内容は論文を投稿中である.また,量子幾何由来のスピン三重項超伝導も提案する共同研究を行った.具体的には,量子幾何が発達した系において強磁性ゆらぎが発達することを示し,それによってスピン三重項超伝導の引力が出現する.これまでの超伝導体における量子幾何の研究はほとんどの場合平均場近似問題の範囲で論じられてきたため,超伝導体の多体問題としての側面に光を当てる本成果は重要なものである.この内容は既に論文が出版済みである.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

超伝導体への量子幾何の影響を解明する成果を複数得ることができた.上記の成果に加えて,その他関連するテーマについても論文を投稿した.今後もさらなる発展と関連するテーマへの展開が期待される.

今後の研究の推進方策

超伝導状態・正常相の幾何的性質についての研究を引き続き行う.特に一般の交流応答における幾何的性質を調べる.定式化に加え,具体的な物質を念頭に置いた研究も行う.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rectification and nonlinear Hall effect by fluctuating finite-momentum Cooper pairs2024

    • 著者名/発表者名
      Daido Akito、Yanase Youichi
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 6 ページ: L022009

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.6.L022009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Orbital effect on the intrinsic superconducting diode effect2024

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Kyohei、Daido Akito、Yanase Youichi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 109 ページ: 094501

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.109.094501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Triplet Superconductivity from Quantum-Geometry-Induced Ferromagnetic Fluctuation2024

    • 著者名/発表者名
      Kitamura Taisei、Daido Akito、Yanase Youichi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 132 ページ: 036001

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.132.036001

    • 査読あり
  • [学会発表] 散逸に誘起された超伝導ダイオード効果と一方向超伝導状態2024

    • 著者名/発表者名
      大同暁人,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2024年春季大会
  • [学会発表] Rectification and nonlinear Hall effect by fluctuating helical Cooper pairs2024

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      APS March Meeting 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] 散逸に誘起された非相反超伝導2023

    • 著者名/発表者名
      大同暁人
    • 学会等名
      令和5年度 新学術領域研究「量子液晶の物性科学」領域研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘリカル超伝導体の非相反電荷輸送2023

    • 著者名/発表者名
      大同暁人
    • 学会等名
      超伝導研究の発展と広がり
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘリカル超伝導体の非相反ゆらぎ伝導度2023

    • 著者名/発表者名
      大同暁人,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会 第78回年次大会
  • [学会発表] Intrinsic mechanism of the superconducting diode effect2023

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      Microscopic approach from pair correlation to pair condensation
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonreciprocal charge transport in finite-momentum superconductors2023

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      Spintronics XVI
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヘリカル超伝導体の非相反電荷輸送2023

    • 著者名/発表者名
      大同暁人
    • 学会等名
      強相関電子系のフロンティア
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonreciprocal charge transport of fluctuating finite-momentum Cooper pairs2023

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Liquid Crystals 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonreciprocal charge transport and phase transitions in noncentrosymmetric superconductors2023

    • 著者名/発表者名
      Akito Daido,Youichi Yanase
    • 学会等名
      META2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 量子幾何学によるスピンを持つ超伝導の予言―スピン三重項超伝導の探索に向けた指導原理―

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2024-01-19-0

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公開日: 2024-12-25  

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