【研究分野】物性Ⅱ

【研究領域課題番号】17H07362 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

トポロジカル相 / 分数量子Hall状態 / 量子スピン液体 / 量子細線 / トポロジカル秩序 / 物性理論 / 強相関電子系 / 磁性

【研究成果の概要】

物質中における電子やスピンが互いに強く相互作用することで実現する新奇な物質相の１つであるトポロジカル相では、興味深いことに分数励起という特殊な統計性を持つ励起が出現する。本研究では、そのようなトポロジカル相の例である、カゴメ反強磁性体における量子スピン液体状態や、分数量子Hall状態、3次元のゲージ理論などに注目し、相互作用を制御するための場の理論的な解析手法を用いて、それらのトポロジカル相を実現する模型を1次元量子細線の接合系から構成した。

【研究の社会的意義】

相互作用する量子多体系におけるトポロジカル相に現れる分数励起は、量子コンピュータなど次世代のデバイスへの応用が期待されている。ところが、量子多体系における相互作用を制御可能な形で取り扱うことは物性物理学における難題であり、そのための一般的枠組みは知られていない。本研究の結果は、トポロジカル相を実現するための微視的な相互作用のメカニズムを理解するための手掛かりとなり、将来的なトポロジカル相の実験的実現やデバイスの設計に役立つと期待される。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2017-08-25 - 2019-03-31

【配分額】1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)