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2015 年度 実績報告書

凝縮系におけるトポロジカルな状態のゲージ理論

研究課題

研究課題/領域番号 23540437
研究機関弘前大学

研究代表者

御領 潤  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70365013)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2016-03-31
キーワードトポロジー / スピン軌道相互作用 / カイラル超伝導状態 / ゲージ場
研究実績の概要

スピン軌道相互作用と、トポロジカルな超伝導状態の関連について研究を行って来た。具体的には、(i)局所的に反転対称性を破る結晶中のカイラルd-波超伝導体SrPtAs, および (ii) 蜂の巣格子上のKane-Mele トポロジカル絶縁体に置けるクーペロン対凝縮状態である。

(i) に関しては試料の表面における束縛状態の輸送現象に注力して研究を進めた。通常カイラルd-波状態では、表面にカイラルな状態が生成され、自発電流が流れる [最近の進展によると、自発電流は結晶の対称性と密接な関連があることが指摘されているが、SrPtAsのように六方晶ベースでカイラルd-波状態が2次元既約表現として含まれている場合、自発電流は流れる]。ところでスピン軌道相互作用が存在する場合は、電流のみならずスピン流が流れることが、カイラルp-波超伝導体Sr2RuO4の模型に対して示されている。これと同様な現象が、同じカイラルでもカイラルd-波で、かつ、スピン軌道相互作用のタイプが異なるSrPtAsでも発生することを示した。さらに表面の形状の違い(zigzag型表面、およびarmchair型表面)が、準粒子エネルギースペクトル、電流分布、スピン流分布、スピン密度分布の定量的な違いを及ぼすが、この理由に関しても詳細な検討を重ねている。

(ii)に関しては、クーペロン・ペアリングの波動関数の対称性に関する詳細な検討を行った。また、最近接サイト間の引力相互作用のみ取り込んだ状態を考えると、同じバレー間同士でペアを組むような、すなわち空間変調を伴うペアリング状態が発生することを示した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学チューリッヒ校(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      スイス連邦工科大学チューリッヒ校
  • [国際共同研究] マックスプランク固体物理学研究所(シュツットガルト)(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックスプランク固体物理学研究所(シュツットガルト)
  • [国際共同研究] ワイツマン研究所(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      ワイツマン研究所
  • [学会発表] ディラック電子系におけるバレー内ペアリングによるp波超伝導状態2016

    • 著者名/発表者名
      土屋俊二, 御領潤, 荒畑恵美子, Manfred Sigrist
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会(2016年)
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] 局所反対称スピン軌道相互作用をもつカイラルd-波超伝導体の自発スピン流2016

    • 著者名/発表者名
      御領潤, 今井剛樹, Andreas Schnyder, Manfred Sigrist
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会(2016年)
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] 磁場中ラシュバ超流動体のエッジ輸送現象2016

    • 著者名/発表者名
      能登翔平, 御領潤
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会(2016年)
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] Phenomenology of hexagonal chiral d-wave superconductorwith spin-orbit coupling2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Goryo
    • 学会等名
      Workshop on Physics of Bulk-Edge Correspondence and its Universality
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所的な反転対称性の破れとカイラル超伝導体2015

    • 著者名/発表者名
      御領潤
    • 学会等名
      新学術領域「多極子伝導の物理」キックオフミーティング
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-15
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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