Numerical study on critical properties of topological quantum systems with broken translational symmetry

並進対称性の破れた磁性ワイル半金属における伝導特性および相転移現象について研究を行った。本年度は特に、カゴメ層状強磁性ワイル半金属における異常ホール効果の解明を念頭に置き、磁気相図の研究や、数値シミュレーションに適したモデル構築と伝導特性の計算を行った。カゴメ格子における磁気秩序を変化させた際の電子系のエネルギーを調べて磁気相図を作成し、論文を出版した。この成果はカゴメ層状物質の磁気的基本特性を示唆するものとして注目され、JPSJ Editors' Choice及びJPSJ Hot Topicsに選ばれた。２次元量子ホール系におけるホール伝導度と縦伝導度の関係は普遍的な臨界特性として重要であることが知られているが、３次元ワイル半金属における関係は明らかにされていなかった。本研究では磁性ワイル半金属における異常ホール伝導度と縦伝導度の関係を数値的に調べ、普遍的性質の一端を明らかにした。その成果を国際会議LT29及び国際会議Localisation 2022において発表した。トポロジカルディラック半金属に磁壁を持つ電極を接続した際のホール伝導制御の研究に関する進展をAPS March Meeting 2023において発表した。カゴメ層状強磁性ワイル半金属Co3Sn2S2の強束縛有効模型を構築し、パラメータをチューニングすることでバルク及び薄膜形状でのスピンホール伝導度、異常ホール伝導度の計算を行った。特にスピントルクの起源となる積層方向のスピンホール効果について詳しく調べ、その成果を日本物理学会2023年春季大会において発表した。

並進対称性の破れた磁性ワイル半金属における伝導特性および相転移現象について研究を行った。本年度は特に、カゴメ層状強磁性ワイル半金属における異常ホール効果の解明を念頭に置き、磁気相図の研究や、数値シミュレーションに適したモデル構築と伝導特性の計算を行った。カゴメ格子における磁気秩序を変化させた際の電子系のエネルギーを調べて磁気相図を作成し、論文を出版した。この成果はカゴメ層状物質の磁気的基本特性を示唆するものとして注目され、JPSJ Editors' Choice及びJPSJ Hot Topicsに選ばれた。２次元量子ホール系におけるホール伝導度と縦伝導度の関係は普遍的な臨界特性として重要であることが知られているが、３次元ワイル半金属における関係は明らかにされていなかった。本研究では磁性ワイル半金属における異常ホール伝導度と縦伝導度の関係を数値的に調べ、普遍的性質の一端を明らかにした。その成果を国際会議LT29及び国際会議Localisation 2022において発表した。トポロジカルディラック半金属に磁壁を持つ電極を接続した際のホール伝導制御の研究に関する進展をAPS March Meeting 2023において発表した。カゴメ層状強磁性ワイル半金属Co3Sn2S2の強束縛有効模型を構築し、パラメータをチューニングすることでバルク及び薄膜形状でのスピンホール伝導度、異常ホール伝導度の計算を行った。特にスピントルクの起源となる積層方向のスピンホール効果について詳しく調べ、その成果を日本物理学会2023年春季大会において発表した。