Development of novel transport phenomena generated by Dirac electrons in solids

固体中狄拉克电子产生的新颖输运现象的发展

• 批准号: 23740269
• 负责人: FUSEYA Yuki
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: The University of Electro-Communications (2012)Osaka University (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23740269/
• 关键词: ディラック電子; スピン軌道相互作用; スピン流; ビスマス; スピンホール効果; 角度分解ランダウスペクトル; 反磁性; 双晶; 微少散逸電流; スピン偏極電流; 国際研究者交流; フランス

Spin-transport phenomena of Dirac electrons in solids are investigated on the basis of the linear response theory and the Kubo formula. It is shown that the fully spin-polarized electric current is possible by using the circularly polarized light. It is also shown that the spin-Hall insulator is achieved for the Dirac electron systems. Surprisingly, it is found that the formula of the spin-Hall insulator has the exactly same form as that of the diamagnetic susceptibility. By the collaboration with the experimental group, it is shown that the angle resolved Landau spectrum can be correctly fitted by the extended Dirac model up to 30 tesla, and the mysterious peak structure can be understood as the twinning effect.

基于线性响应理论和Kubo公式，研究了固体中狄拉克电子的自旋输运现象。结果表明，利用圆偏振光可以产生完全自旋极化的电流。同时也证明了自旋霍尔绝缘体在狄拉克电子系统中是可以实现的。令人惊讶的是，发现自旋霍尔绝缘子的公式与抗磁化率的公式完全相同。通过与实验组的合作，证明了扩展狄拉克模型可以正确地拟合30特斯拉范围内的角分辨朗道光谱，并且可以将神秘的峰结构理解为孪生效应。

项目成果

ビスマ スにおけるディラック電子のスピンホー ル効果

铋中狄拉克电子的自旋霍尔效应

• 发表时间: 2012
• 作者: 中村拓真;綿貫竜太;鈴木和也;明石孝一,西戸淳一,木田孝則,谷口一也,三宅厚志,清水克哉,金道浩一,大貫惇睦,萩原政幸;伏屋雄紀,小形正男,福山秀敏
• 通讯作者: 伏屋雄紀,小形正男,福山秀敏

Spin-transport phenomena of Dirac electrons in bismuth

铋中狄拉克电子的自旋输运现象

• 发表时间: 2012
• 作者: 三田村裕幸;綿貫竜太;小野崎紀道;志村恭通;橘高俊一郎;榊原俊郎;鈴木和也;Y. Fuseya
• 通讯作者: Y. Fuseya

ビスマスにおけるディラック電子のスピンホール効果

铋中的狄拉克电子自旋霍尔效应

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Kida;T. Kobayashi;S. Miyasaka;S. Taj ima;and M. Hagiwara;伏屋雄紀
• 通讯作者: 伏屋雄紀

Spin-Polarization inMagneto-Optical Conductivity of Dirac Electrons

狄拉克电子磁光电导率中的自旋极化

• DOI: 10.1143/jpsj.81.013704
• 发表时间: 2012
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn.
• 作者: Y. Fuseya;M. Ogata;H. Fukuyama
• 通讯作者: H. Fukuyama

ビスマスにおけるディラック電子

铋中的狄拉克电子

• 发表时间: 2011
• 作者: A. Miyake;K. Kasano;T. Kagayama;K. Shimizu;R. Takahashi;Y. Wakabayashi;T. Kimura;T. Ebihara;伏屋雄紀
• 通讯作者: 伏屋雄紀