物質の非平衡応答による電子の電気双極子能率の精密測定の理論

基于材料非平衡响应的电子电偶极子效率精确测量理论

• 批准号: 22KJ0694
• 负责人: 川口 廣伊智
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0694/
• 关键词: 電子の電気双極子モーメント; CP対称性の破れ; 電子EDM; 有限波数; 誘電率

これまでの研究で、電子の永久電気双極子能率(eEDM)の値を有限波数の電場に対する磁化の応答と誘電率の測定という2種類の物質測定だけで決定できるeEDM探索手法を提案した。しかし、原子核を自由度として考慮していなかったため理論を適用できる対象物質が金属や半導体に限られていた。そこで、今年度の研究では電子と原子核をいずれも位置と運動量をもつ自由度として計算を進め、理論の拡張を目指した。そして、その計算の過程で以下のことが新しく分かった。これまでの研究では外部電場を印加したときの磁化の応答を調べる必要があると考えられていた。しかし、外部電場を印加していなくても、物質が自発的に有限波数の電荷密度の秩序を持つならば同波数の磁化も生じることが分かった。このようにして生じた自発磁化を測定することを通じたeEDM測定について研究を進めている。また、これまでの研究では、Schiff遮蔽が起こるような非相対論的な固体電子系において、eEDMの一次の応答が生じる例として、有限波数の磁化の応答に着目していた。そこで今年度の研究では磁化とは異なる物理量の応答に着目し、磁場中の固体子系における電気双極子モーメントや電流の応答について新たに計算した。その結果、これらの物理量がeEDMの一次の応答を示すための条件を求めることができた。今後は、その応答を利用したeEDM探索手法についても研究を進めていく。

This research is aimed at determining the value of electron permanent electric dipole energy (eEDM), the magnetic susceptibility of finite wave number and electric field, and the inductivity of two kinds of substances. The theory of atomic nuclei is applied to the study of metal and semiconductor. This year's study of electrons and nuclei is based on the position and motion of electrons and calculations. The process of calculation is as follows: The study of the external electric field is necessary for the adjustment of the magnetization. The order of charge density of a finite wave number due to the existence of an external electric field and the self-evolution of matter remains constant, and magnetization of the same wave number is generated. This is the first time that we've been able to measure the magnetization of a magnet. In this paper, we study the effect of Schiff shielding on the generation of non-coherent solid-state electron systems, eEDM and finite wave number magnetization. This year's research focuses on the analysis of physical quantities such as magnetization and anisotropy, and provides new calculations on the analysis of electric dipole components and currents in solid subsystems in magnetic fields. The physical quantity of the result is the first time that the EDM is answered, and the condition is obtained. In the future, we will use eEDM to explore ways to further our research.