2019 Fiscal Year Final Research Report
Transport properties of nanostructured topological materials
| Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
|---|
| Project/Area Number |
15H05854
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村木 康二 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 上席特別研究員 (90393769)
好田 誠 東北大学, 工学研究科, 准教授 (00420000)
野村 健太郎 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00455776)
江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (10504805)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
|
| Keywords | トポロジカル物質 / ナノ構造 / 電子輸送 |
|---|
| Outline of Final Research Achievements |
In this project, we have intensively studied transport characteristics of artificial topological-material nanostructures by using semiconductor heterostructures and low-dimensional structures. Particularly we have developed novel topological quantum phenomena that cannot be seen in bulk materials and provided design concepts for novel nanostructured devices with topological materials. Specific results include (1) dynamics and non-equilibrium phenomena in chiral edge states in quantum Hall systems, (2) controlling helical edge states in quantum spin Hall systems, (3) spin transport based on spin-orbit locking and Weyl semimetals, (4) elemental technologies for controlling fractional charges in fractional quantum Hall systems, and (5) experimental and theoretical works for detecting Majorana quasiparticles. These results would provide physical understandings of topological quasiparticles and applications of topological-material nanostructures.
|
| Free Research Field |
物性物理学
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
電子状態のトポロジーに起因する特徴的な物質（トポロジカル物質）の探索が盛んに研究されている中で、本研究では、ナノ構造によってトポロジカル物質の特徴を鮮明に引き出すことに成功し、新奇なトポロジカル量子現象やトポロジカル系に特有なエキゾチックな準粒子の振る舞いを明らかにした点で学術的意義の高い研究成果を得た。半導体ヘテロ接合・半導体ナノ構造といった我が国の得意技術を発展することで、トポロジカル物質ナノ構造の研究を顕著に進展した点は重要である。構造設計・作製によって、通常の系にはない特異な物性が現れ、新たなトポロジカル物質ナノ構造デバイスへの発展が見込まれる点で、社会的意義のある成果でもある。
|
