• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

ディラック電子系に対する超伝導近接効果

研究課題

研究課題/領域番号 24540375
研究機関広島大学

研究代表者

高根 美武  広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (40254388)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード物性理論
研究実績の概要

今年度は,一次元ディラック電子系に対する超伝導近接効果の影響について考察した.特に局所状態密度の振る舞いを解析し,一編の論文にまとめた.一次元系では電子間相互作用の影響が重要であり,ディラック電子系はヘリカルな朝永-Luttinger液体(TLL)理論によって記述される.近接効果の影響を取り込んだTLL理論を用いて,局所状態密度をエネルギーの関数として解析的に求めた.局所状態密度はデルタ関数型のスパイク列によって表され,各スパイクの高さが電子間相互作用の影響により変調されることを見出した.特に超伝導電極の周辺では,近接効果と相互作用効果の協調により低エネルギー領域の状態密度が顕著に増大することを明らかにした.さらに関連する問題として,弱いトポロジカル絶縁体表面の二次元ディラック電子系の振る舞いに関して二編の論文を発表した.一方は,三次元の弱いトポロジカル絶縁体に対する微視的モデルから出発し,ディラック電子系に対する有効二次元モデルを導出したものである.他方は,この有効二次元モデルを用いて,乱れを含むディラック電子系の局在問題を解析したものである.
研究期間(三年間)の間に,グラフェン中のディラック電子に対するジョセフソン効果を記述する準古典理論を完成させ,また一般的な二次元ディラック電子系に対する超伝導近接効果を記述する一般論も構築することが出来た.これらの理論的枠組はディラック電子系と超伝導体の結合の強さを特徴づけるパラメータを含んでおり,従来の現象論的なモデルから大きく進歩している.上述のように,一次元ディラック電子系に対する近接効果についても成果を挙げることが出来た.このように重要と考えていた課題はほぼ満足な形で達成でき,当初の予定にはなかったトポロジカル絶縁体表面のディラック電子系に関しても成果を挙げることが出来た.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Noninvasive metallic state2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichiro Imura and Yositake Takane
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 4 ページ: 013005 (1-4)

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.4.013005

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Local Density of States in a Helical Tomonaga-Luttinger Liquid of Loop and Josephson Junction Geometries2014

    • 著者名/発表者名
      Yositake Takane
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 ページ: 044714 (1-6)

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.83.044714

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Delocalization of Surface Dirac Electrons in Disordered Weak Topological Insulators2014

    • 著者名/発表者名
      Yositake Takane
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 ページ: 103706 (1-4)

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.83.103706

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective Model for Massless Dirac Electrons on a Surface of Weak Topological Insulators2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Arita and Yositake Takane
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 ページ: 124716 (1-7)

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.83.124716

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 乱れを含む弱いトポロジカル絶縁体表面における電気伝導度2015

    • 著者名/発表者名
      高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-21
  • [学会発表] Delocalization of surface Dirac electrons in disordered weak topological insulators2014

    • 著者名/発表者名
      Yositake Takane
    • 学会等名
      Int. Conf. Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-17
  • [学会発表] 有限長のヘリカルTomonaga-Luttinger液体における局所状態密度2014

    • 著者名/発表者名
      高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-08
  • [学会発表] 弱いトポロジカル絶縁体の表面状態に対する有効2次元モデル2014

    • 著者名/発表者名
      有田貴志,高根美武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-08
  • [学会発表] ヘリカル朝永-Luttinger 液体から成るジョセフソン接合における局所状態密度2014

    • 著者名/発表者名
      高根美武
    • 学会等名
      第22回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      ハイランドふらの
    • 年月日
      2014-07-10 – 2014-07-10

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi