対称性指標に基づくトポロジカル超伝導体探索指針の提案と候補物質データベースの構築

基于对称性指标的拓扑超导搜索准则的提出及候选材料数据库的构建

• 批准号: 20J21692
• 负责人: 小野 清志郎
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-20J21692/
• 关键词: トポロジカル超伝導

本年度は、対称性の表現・常伝導相の占有バンド数・超伝導秩序変数の対称性のみでトポロジーを判定することができる「対称性指標理論」によって分類・検出することができないトポロジカル相の分類研究に取り組んだ。対称性指標理論では、波動関数の対称性の表現のみに着目するために計算が簡単であった。一方で、表現という一部の情報のみを用いているため、完全な分類ではなく多くのトポロジカル相が検出できないことが知られていた。特に、超伝導秩序対称性が自明表現に属するような超伝導においては、昨年度までに確立した理論を適用しても何も予言することができなかった。そこでまず、超伝導秩序対称性が自明表現に属するような超伝導において、トポロジカル超伝導相の分類問題に取り組んだ。結晶対称性に保護されたトポロジカル超伝導相の分類問題は、低次元のトポロジカル超伝導体のパッチワークを列挙することと等価である。これは、Atiyah-Hirzebruchスペクトル系列というフレームワークで実行することができるため、この系統的な計算方法を確立し、実際に分類計算を行った。その結果、空間群230種類のうち199の空間群でトポロジカルに非自明な相が存在することが明らかになった。これまでの研究で、超伝導秩序対称性が非自明表現に属するような超伝導においては、トポロジカル相が数多く存在することが知られていたが、本研究は自明表現に属する場合であっても数多く存在することを示したこととなり、今後のトポロジカル超伝導体探索を刺激すると考えられる。

は this year, said seaborne の performance, often 伝 guide phase の occupies バ ン ド number, super 伝 guide order - の said sex seaborne の み で ト ポ ロ ジ ー を determine す る こ と が で き る "says indicators theory" seaborne に よ っ て classification, 検 out す る こ と が で き な い ト ポ ロ ジ カ ル phase の classification research group take り に ん だ. The theory of symmetry index で で, the performance of the symmetry index of the fluctuation threshold <s:1> みに is calculated by するために が and simplified by 単であった. One party で, performance と い う a の intelligence の み を with い て い る た め, completely な classification で は な く more く の ト ポ ロ ジ カ ル phase が 検 out で き な い こ と が know ら れ て い た. に, super 伝 guide order says sexual が the seaborne Ming performance に genus す る よ う な super 伝 guide に お い て は, yesterday's annual ま で に establish し を た theory applicable し て も what も to say す る こ と が で き な か っ た. そ こ で ま ず, super 伝 guide order said seaborne が since Ming performance に genus す る よ う な super 伝 guide に お い て, ト ポ ロ ジ カ ル super 伝 guide phase の classification problem に group take り ん だ. Crystal says sexual seaborne に protection さ れ た ト ポ ロ ジ カ ル super 伝 pilot phase の は classification problems, low dimensional の ト ポ ロ ジ カ ル super conductor 伝 の パ ッ チ ワ ー ク を column 挙 す る こ と と etc 価 で あ る. こ れ は, Atiyah Hirzebruch ス ペ ク ト ル series と い う フ レ ー ム ワ ー ク で line be す る こ と が で き る た め, こ の を established し な calculation method, the event be に classification count を っ た. そ の results, space group 230 kinds の う ち 199 の space group で ト ポ ロ ジ カ ル に not self-evident な phase が existence す る こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ ま で の study で, super 伝 order said seaborne が not self-evident performance に genus す る よ う な super 伝 guide に お い て は, ト ポ ロ ジ カ ル phase が く exist many す る こ と が know ら れ て い た が, this study は since Ming performance に す る occasions で あ っ て も く exist many す る こ と を shown し た こ と と な り, future の ト ポ ロ ジ カ ル 伝 conductor explore を thorn Stimulate すると test えられる.

项目成果

Classification of time-reversal symmetric topological superconducting phases for conventional pairing symmetries

• DOI: 10.1103/physrevb.109.214502
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Seishiro Ono;Ken Shiozaki;Haruki Watanabe

Refined symmetry indicators for topological superconductors in all space groups

• DOI: 10.1126/sciadv.aaz8367
• 发表时间: 2019-09
• 期刊: Science Advances
• 影响因子: 13.6
• 作者: Seishiro Ono;H. Po;Haruki Watanabe

Symmetry-based approach to nodal structures: Unification of compatibility relations and gapless point classifications

基于对称的节点结构方法：相容关系和无间隙点分类的统一

• 发表时间: 2021
• 期刊: preprint
• 作者: Seishiro Ono;Ken Shiozaki
• 通讯作者: Ken Shiozaki

対称性の表現に基づく超伝導ノード構造の分類手法--適合関係と点ノード分類の統合--

基于对称表达式的超导节点结构分类方法——兼容关系与点节点分类的融合——

• 发表时间: 2021
• 作者: 小野清志郎;塩崎謙
• 通讯作者: 塩崎謙

トポロジカル超伝導相の対称性指標と物質探索

拓扑超导相的对称性指数和材料搜索

• 发表时间: 2020
• 作者: 小野 清志郎;Hoi Chun Po;塩崎謙
• 通讯作者: 塩崎謙