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2009 Fiscal Year Annual Research Report

量子位相欠陥による粒子-ホール対称性の破れに関する理論的研究

Research Project

Project/Area Number 20029003
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

海老澤 丕道  Tohoku University, 教養教育院, 総長特命教授 (90005439)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 正彦  秋田大学, 教育文化学部, 准教授 (60301040)
Keywordsエキゾチック超伝導 / トポロジカル結晶 / 位相欠陥 / 粒子-ホール対称性 / 電荷密度波 / 渦糸 / 低温物性 / 超伝導
Research Abstract

今年度は、前年に引き続き超伝導や電荷密度波における準粒子の新奇なダイナミクスと粒子-ホール対称性の破れについて、ミクロなレベルからのの研究を行った。
(1)電荷密度波の時間に依存するギンツブルグ・ランダウ方程式(TDGL)に関する研究
前年の成果を受けて以下の研究を進めた。
・CDWのTDGLに関するミクロなレベルからの導出に関する研究
非平衡状態を解析可能なKeldyshグリーン関数の方法を用いて、導出したTDGLの理論的正当性に関して検討した。(広島大・高根美武氏との共同研究)
・CDWのダイナミクスのシミュレーション手法の開発
前年に引き続きTDGLを用いたCDWダイナミクスのシミュレーション手法を開発した。特に、従来から用いられてきたTDGLと我々が新規に導出したものとの違いについて、数値的な観点から明らかにする方法を検討した。
(2)グラフェンにおける粒子-ホール対称性と超伝導電流に関する研究
前年度の研究で1層および2層のグラフェンにおける超伝導近接効果(超伝導-グラフェン-超伝導接合)の振る舞いについて解析し、2層系では接合を流れる臨界電流に、特異な温度および電極間距離に関する振動が現れることを示した。本年度は、特にグラフェンにAB副格子(sublattice)が存在する効果を定量的に明らかにすることを目指して研究を進めた。具体的には前年度議論したトンネル・ハミルトニアンの方法を、副格子を区別して定式化し、計算を行った。その結果、2層グラフェンの振動現象は、AB副格子で交互に起きており、それらを平均すると1層系と同様に振動のない単調な振る舞いを示すことが分かった。現在さらに、振動現象を物理的に観測する為の手段についても検討しており、一定の成果を得ている。

  • Research Products

    (10 results)

All 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Topological Defect and Quasi-particle Dynamics in Charge Density Waves2010

    • Author(s)
      M.Hayashi, H.Ebisawa
    • Journal Title

      Physica C (accepted, 掲載予定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Study of Superconducting Proximity Effect in Single and Multi-layered Graphene2010

    • Author(s)
      M.Hayashi, H.Yoshioka, A.Kanda
    • Journal Title

      Physica C (accepted, 掲載予定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Superconducting Proximity Effect in Monolayer and Bilayer Graphene : Critical Current and Pair Amplitude2010

    • Author(s)
      M.Hayashi, H.Yoshioka, A.Kanda
    • Organizer
      APS March Meeting 2010
    • Place of Presentation
      Oregon Conference Center, Portland, Oregon
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] Temperature dependence of proximity-induced supercurrent in single and multi-layer graphene2010

    • Author(s)
      A.Kanda, H.Goto, H.Tomori, S.Tanaka, Y.Ootuka, K.Tsukagoshi, M.Hayashi, H.Yoshioka
    • Organizer
      APS March Meeting 2010
    • Place of Presentation
      Oregon Conference Center, Portland, Oregon
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] Superconducting proximity effect in single and multilayer graphene2009

    • Author(s)
      A.Kanda, H.Goto, H.Tomori, S.Tanaka, Y.Ootuka, K.Tsukagoshi, M.Hayashi, H.Yoshioka
    • Organizer
      International Symposium on Advanced Nanodevices and Nanotechnology(ISANN2009)
    • Place of Presentation
      Kaanapali, Maui, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2009-12-02
  • [Presentation] Theoretical study of superconducting proximity effect in monolayer and bilayer graphene2009

    • Author(s)
      M.Hayashi, H.Yoshioka, A.Kanda
    • Organizer
      International Symposium on Advanced Nanodevices and Nanotechnology(ISANN2009)
    • Place of Presentation
      Kaanapali, Maui, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2009-12-02
  • [Presentation] Theoretical Study of Superconducting Proximity Effect in Graphite Thin Films2009

    • Author(s)
      M.Hayashi, H.Yoshioka, A.Kanda
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity(M2S-IX)
    • Place of Presentation
      Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] Topological Defect and Quasi-particle Dynamics in Charge Density Waves2009

    • Author(s)
      M.Hayashi, H.Ebisawa
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity(M2S-IX)
    • Place of Presentation
      Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] Anomalous temperature dependence of critical supercurrent in multilayer graphene coupled to superconductors2009

    • Author(s)
      A.Kanda, H.Goto, Y.Ootuka, K.Tsukagoshi, H.Yoshioka, M.Hayashi
    • Organizer
      The 18th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems(EP2DS)
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center
    • Year and Date
      2009-07-20
  • [Presentation] Superconducting proximity effect through single-layer and multilayer graphene films2009

    • Author(s)
      M.Hayashi, H.Yoshioka, A.Kanda
    • Organizer
      The 18th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems(EP2DS)
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center
    • Year and Date
      2009-07-20

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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