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物質相の量子幾何効果が織り成す新奇物理現象の解明

阐明由材料相的量子几何效应产生的新颖物理现象

基本信息

批准号：
22KJ1984
负责人：
北村泰晟
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1984/
关键词：
量子幾何効果超伝導 FFLO超伝導アナポール超伝導

项目摘要

本研究は量子幾何効果の現実の物質への影響を解明することを目的としている．初年度である本年度では特に，量子幾何効果による新規な物理現象の解明を目指し，量子幾何効果が新規な超伝導相を誘起することを明らかにした.超伝導体においては，超伝導現象において本質的な役割を担う超流動密度に量子幾何効果が現れることが先行研究で知られており，フラットバンド系や単層FeSeにおいて量子幾何効果が主要な寄与を持つことが明らかにされてきた．しかしながら，超流動密度は様々な超伝導現象に現れる一方で，量子幾何効果によりそれらの超伝導現象がどのような影響を受けるかは明らかにされてこなかった．本年度では，超流動密度が自由エネルギーにおける，クーパー対の重心運動量の係数であることに注目し，有限重心運動量を持つ超伝導体に対する量子幾何効果を明らかにした．主な結果としては以下に述べる二つである．(1)超流動密度はクーパー対の重心運動量に関する2次の係数であるため，超流動密度が負である時，有限重心運動量を持つ超伝導相(FFLO相)が最安定となる．先行研究では，量子幾何効果は正の寄与を持つと考えられてきたが，本研究において，非従来が超伝導体においては量子幾何効果が負の寄与を持つことを明らかにし，これによりFFLO相が安定となることを示し，量子幾何誘起FFLO相の存在を予言した．(2)超流動密度は2次の係数であるのに対して，運動量1次の係数であるリフシッツ不変量にも量子幾何効果が現れることを示した．リフシッツ不変量が有限の時は，有限重心運動量を持つ超伝導状態(ヘリカル超伝導相またはアナポール超伝導相)が安定となる．トポロジカル超伝導体の候補物質であるUTe2において，量子幾何効果によりアナポール超伝導が安定なることを示し，量子幾何誘起アナポール超伝導の存在を予言した．

This study aims to elucidate the effects of quantum geometry on the physical properties of particles. This year's quantum geometry results in a new understanding of physical phenomena, and quantum geometry results in a new understanding of superconductivity. Superconductor, Superconductor, Superconductor. The superconductivity phenomenon appears in the superfluid density field, and quantum geometry results in the superconductivity phenomenon. This year, due to the fact that the superfluid density is so high that it is free to move, and the coefficient of the center of gravity motion of the slider is also high, the quantum geometric effect of the finite center of gravity motion on the superconducting conductor has become clear. The main result is the following: (1)When the superfluid density is negative, the finite center-of-gravity movement is the most stable phase (FFLO phase). In this study, quantum geometry induced the existence of FFLO phase by quantum geometry. (2)Superflow density is the second order coefficient of motion. The first order coefficient of motion is the second order coefficient of quantum geometry. A finite amount of time, a finite amount of motion of the center of gravity, and a stable state of superconductivity. The candidate substance of quantum superconductors is shown to be stable, and the existence of quantum superconductors induced by quantum geometry is predicted.