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

平动对称性破缺拓扑量子系统临界性质的数值研究

• 批准号: 22K03446
• 负责人: 小林 浩二
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03446/
• 关键词: トポロジカル量子系; 臨界現象; 相転移; 輸送現象; 異常ホール効果; 磁性ワイル半金属; 量子臨界現象

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。

研究了翻译对称性损坏的磁性半学中的传导性能和相变现象。今年，我们专注于阐明Kagome分层铁磁Weil半学的异常大厅效应，并对磁相图进行了研究，适用于数值模拟的构建模型以及计算电导率特性。当更改Kagome晶格中的磁性时，通过检查电子系统的能量来创建磁相图，并发表了纸张。该成就被认为是kagome分层材料的基本磁性特性，并被选为JPSJ编辑的选择和JPSJ热主题。二维量子霍尔系统中的孔电导率与纵向电导率之间的关系很重要，这是一种普遍的关键特性，但是尚未阐明三维WEIL半学之间的关系。在这项研究中，我们在数值上研究了磁性半法的异常孔电导率与纵向电导率之间的关系，从而揭示了一部分通用性能。 The results were presented at the International Conference LT29 and the International Conference Localisation 2022. Progress on the study of hole conduction control when connecting electrodes with domain walls to topological Dirac semimetals was presented at APS March Meeting 2023. A robust-enabled effective model of Kagome layered ferromagnetic Weil semimetallic Co3Sn2S2 was constructed, and the parameters were tuned to calculate spin-hole conductivity散装和薄膜形状的异常孔电导率。特别是，详细研究了堆叠方向上的自旋式效应，即旋转扭矩的起源，结果在日本物理学会2023春季会议上提出。

项目成果

Relation Between Anomalous Hall and Longitudinal Conductances in Disordered Weyl Metals

无序外尔金属中反常霍尔与纵向电导的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Kobayashi;K. Nomura
• 通讯作者: K. Nomura

Relation Between Anomalous Hall and Longitudinal Conductances in Disordered Magnetic Weyl Semimetal Films

无序磁性Weyl半金属薄膜中反常霍尔与纵向电导的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Kobayashi;K. Nomura
• 通讯作者: K. Nomura

磁性ワイル半金属Co3Sn2S2有効模型におけるスピン/異常ホール効果の理論解析

磁性Weyl半金属Co3Sn2S2有效模型中自旋/反常霍尔效应的理论分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 折田 充;小林 景;村里 泰昭;相澤 一美;レイヴィン リチャード;神本 忠光;吉井 誠;山下亮，小林景;小沢耀弘，小林浩二，野村健太郎
• 通讯作者: 小沢耀弘，小林浩二，野村健太郎