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超伝導体におけるトポロジカルなＢｅｒｒｙ位相に起因する量子熱電輸送現象の理論研究

超导体中拓扑贝里相引起的量子热电输运现象的理论研究

基本信息

批准号：
14J00647
负责人：
住吉浩明
金额：
$ 1.79万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は以下の２つの研究を行った。[研究1]格子欠陥によって引き起こされる有効的な磁場による、chiral magnetic effect(カイラル磁気効果、CME)に類似した効果である、torsional chiral magnetic effect(TCME)を提案した。研究は、曲がった時空の場の理論およびtight-binding模型における数値計算を用いて遂行された。本研究によって提案されたTCMEは、異なるカイラリティをもつワイル点のエネルギーが異なる場合(空間反転対称性の破れたワイル半金属)に起こる通常のCMEと違い、ブリルアンゾーンのことなる点にワイル点が存在する場合(時間反転対称性の破れたワイル半金属)に起こることがわかった。また、CMEは現実の格子系では静的には起こらないことが先行研究[M.M.Vazifeh and M.Franz PRL(2013), N.Yamamoto PRD (2015)]によって理論的に示されているが、格子系の数値計算等によってTCMEは格子系でも起こることがわかった。先行研究のno-go theoremとTCMEの関連についても論文で議論した。[研究2]非一様磁場によって引き起こされるCMEを議論した。一様な静的磁場では上述のno-go theoremにより、CMEは起こらないことが示されている。一方で、非一様磁場においてはこの定理の仮定が満たされず、電流が引き起こされると考え、研究を行った。本研究によって、正弦関数型等の様々な空間依存性をもつ磁場によって電流が引き起こされうることを、理論的に示された。また、この効果は、磁化測定によって実験によって検証が可能であることを示した。

This year, the following two research projects were carried out. [Study 1] A similar effect, torsional chiral magnetic effect(TCME), was proposed for lattice defect induction. The theoretical and tight-binding model of the space-time field is studied and used to calculate the numerical value. This study proposes that TCME may be different in different situations (spatially symmetric and semi-metallic), and that TCME may be different in general situations (temporally symmetric and semi-metallic). A preliminary study [M.M.Vazifeh and M.Franz PRL(2013), N.Yamamoto PRD (2015)] on the theory of lattice system, calculation of lattice system number, etc. The first research on the relationship between no-go theorem and TCME is discussed in this paper. [Study 2] Non-uniform magnetic field induced by CME A static magnetic field is opposite to the above no-go theorem, CME is opposite to the above no-go theorem. A square, a non-uniform magnetic field in the middle of the theorem of the fixed time, the current from the start of the test, research In this study, the spatial dependence of the magnetic field on the current is studied, and the theoretical results are shown. The results of the magnetization test are as follows: