2018 年度研究成果報告書

トポロジーに基づくバンド構造制御と新奇物性探索

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	26287062
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	一部基金
応募区分	一般
研究分野	物性Ⅰ
研究機関	東京工業大学
研究代表者	村上修一東京工業大学, 理学院, 教授 (30282685)
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード	トポロジカル絶縁体 / ワイル半金属 / トポロジー / スピンエレクトロニクス
研究成果の概要	本研究ではトポロジカル物質の相転移の一般論を構築した。例えば空間反転対称性の破れた絶縁体のギャップを閉じると必ずトポロジカル半金属となることを示した。またトポロジカル半金属の超格子の理論や、ワイル半金属の表面状態分散の一般論を構築した。また、高圧下テルルがワイル半金属になることや、高圧下カルシウムがノーダルライン半金属になること等、トポロジカル物質の提案を行った。さらに、グラフェンリボンの特異分極応答や、界面対称性の概念の提案等、トポロジカル物質の新規物性の提案を行った。
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	トポロジカル物質は、その電子状態がトポロジーで特徴づけられることはわかっているが、それらの物質が固有に持っている、通常の物質と異なる物性、またどのような物質がトポロジカル物質になるかという物理的解釈はいまだ不足している。本研究成果は、その点についての一般論を構築することで、今度のトポロジカル物質の探索や実験に資する。例えばトポロジカル物質の新規提案は実験的な検証へと直結していくことが期待できる。またトポロジカル物質の相転移の理論や超格子の理論などは、広い範囲のトポロジカル物質に適用されるため、今後の本分野への波及効果も大きい。