Kitaevスピン液体における新奇量子相の探索及び、新規物性の理論的提案

寻找基塔耶夫自旋液体中的新型量子相以及新物理性质的理论建议

• 批准号: 20J20385
• 负责人: 瀧川 大地
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20385/
• 关键词: キタエフスピン液体; スピンゼーベック効果; 非キタエフ相互作用

キタエフ磁石におけるマヨラナエッジ状態の効果を調査し、マヨラナフェルミオンの直接的な存在証拠を提供するための実験を提案し、キタエフカイラルスピン液体の新しい応用先を提案することを目指して活動してきました。具体的には、キタエフ候補物質内に存在する非キタエフ相互作用が実現する新奇な量子相や発現する新規物性、さらにはマヨラナ粒子の新たな熱輸送現象を予測し、開拓することを目標としていました。これらの研究は順調に進行しました。これまでの研究では、キタエフ磁性体におけるスピンゼーベック効果を提案し、カイラルエッジ状態の効果を調べ、マヨラナフェルミオンの確かな証拠を提供するための実験を提案しました。本年度はエッジにおいて作用するジャロシンスキー・守谷（DM）相互作用誘起の非相反輸送現象の開拓を行ました。DM相互作用はバルクにおいてはキタエフ相互作用に比べて小さな値を持つことが知られていますが、対称性の破れた境界では有限の値を持つ可能性があります。この相互作用によってエネルギー分散が非線形かつ非対称に変化し、非相反輸送を実現することができます。この発見は、キタエフスピン液体の非相反輸送の実験を進展させ、スピン液体のマヨラナエッジ状態の本質についての理解につながります。これらの成果を、博士論文にまとめ発表しました。今後は、さらなる実験や応用の提案によってキタエフ磁石におけるマヨラナエッジ状態の研究を発展させていくと期待され、ます。

To investigate the effect of the magnet on the state, to provide direct evidence of the existence of the magnet, to propose a new application for the magnet, and to indicate the activity. The new physical properties and new thermal transport phenomena of particles exist in the candidate substances, and the new thermal transport phenomena are predicted and developed. The study was carried out in an orderly manner. This research is aimed at improving the quality of magnetic materials and providing accurate evidence. This year, the development of non-opposite transport phenomena induced by DM interaction has been carried out. DM interaction is a relatively small interaction with a relatively small value and a relatively small probability. The interaction between them is non-linear, non-symmetric and non-reciprocal. The development of this phenomenon is related to the understanding of the nature of liquid transportation. The results of the doctoral thesis are presented in Chinese. In the future, the development of research on the status of magnets will be expected.

项目成果

Dissipationless spin current generation in a Kitaev chiral spin liquid

Kitaev 手性自旋液体中无耗散自旋电流的产生

• DOI: 10.1103/physrevb.105.115137
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Takikawa Daichi;Yamada Masahiko G.;Fujimoto Satoshi
• 通讯作者: Fujimoto Satoshi

Topological phase transition to Abelian anyon phases due to off-diagonal exchange interaction in the Kitaev spin liquid state

由于基塔耶夫自旋液态中的非对角线交换相互作用，拓扑相变到阿贝尔任意子相

• DOI: 10.1103/physrevb.102.174414
• 发表时间: 2020
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Takikawa Daichi;Fujimoto Satoshi
• 通讯作者: Fujimoto Satoshi

カイラル・スピン液体における無散逸スピン流機構

手性自旋液体中的无耗散自旋电流机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Takeshi K. Harada;K. Ebata;T. Gogami;S. H. Hayakawa;R. Honda;Y. Ichikawa;K. Miwa;T. Nagae;T. Nanamura;T. Takahashi;M. Ukai and T. O. Yamamoto;井嶋 大輔;金久保優花;瀧川大地
• 通讯作者: 瀧川大地

Dissipationless Spin Current Generation in Kitaev’s Chiral Spin Liquid

基塔耶夫手性自旋液体中无耗散自旋电流的产生

• 发表时间: 2021
• 期刊: arXiv
• 作者: 瀧川大地;山田昌彦;藤本聡
• 通讯作者: 藤本聡

キタエフ・カイラル・スピン液体における無散逸スピン流機構

Kitaev手性自旋液体中的无耗散自旋电流机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Kikuchi Shota;Kobayashi Tatsuo;Nasu Kaito;Otsuka Hajime;Takada Shohei;Uchida Hikaru;瀧川大地
• 通讯作者: 瀧川大地