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電子相関が生み出す新奇なトポロジカル絶縁体・超伝導相の理論的研究

新型拓扑绝缘体和电子相关超导相的理论研究

基本信息

批准号：
13J00815
负责人：
塩崎謙
金额：
$ 1.28万
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：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，前年度に引き続きトポロジカル結晶絶縁体･超伝導体の分類問題について取り組んだ．トポロジカル結晶絶縁体･超伝導体とは固体結晶が有する空間群の対称性によって守られた自由フェルミオンのトポロジカル相である．時間反転対称性，粒子・反粒子対称性といった基本的な対称性と空間群対称性が絡み合うことにより，莫大な数の独立な対称性クラスが存在する点に問題の難しさがある．固体物質のトポロジカル分類表の確立に向けて網羅的かつ系統的な分類問題の解決法を見出すことは早急に解決すべき課題である．本研究ではまず，空間群の対称性のみによって守られたトポロジカル結晶絶縁体に注目した．バルクのトポロジカル非自明性に起因したギャップレス表面状態の保護に寄与できる空間群対称性は，表面の存在と両立する2次元的な空間群対称性に限り，17種類の異なる2次元空間群が存在する．数学のK理論を用いることにより17種類の2次元空間群に対するトポロジカル結晶絶縁体の分類の計算を行った．その結果，いくつかの非共形な空間群対称性(点群操作に半端な並進を伴う空間群)によって守られたトポロジカル結晶絶縁体はZ_2の分類を示すことが新たに分かった．また対応する表面状態は，２つの自由度がある種のメビウスの帯のような構造を取っており，メビウスの帯がねじれる点において縮退が守られているといった新しいタイプの機構により表面状態が守られていることが分かった．

This year, compared with the previous year, the classification of crystalline insulators and superconductors was discussed. A crystal insulator, a superconductor, a solid crystal, a space group, a symmetry, a freedom, and a phase. Time symmetry, particle/antiparticle symmetry, basic symmetry, space group symmetry, complex symmetry, maximum number of independent symmetry, existence of point problems. The establishment of classification table for solid substances and the solution to classification problems of the network system are presented. In this study, we focused on the symmetry of space group and the crystal structure. Space group symmetry is the limit of existence of two-dimensional space group symmetry, and 17 kinds of two-dimensional space group exist. Mathematical theory is applied to calculate the classification of 17 kinds of two-dimensional space groups. As a result, the nonconformal space group symmetry of point group operation is shown by the classification of crystal insulator Z_2. 2. The degree of freedom of the surface is different from that of the structure of the surface. The surface is different from that of the structure of the surface.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

トポロジカル結晶絶縁体・超伝導体における、対称性によって守られた表面・欠陥ギャップレス状態の分類

拓扑晶体绝缘体和超导体中受对称性保护的表面和缺陷无间隙状态的分类

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
塩崎謙;佐藤昌利
通讯作者：
佐藤昌利

Dynamical axion field in topological superconductors and superfluids

拓扑超导体和超流体中的动力轴子场

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Qi Xiao;Tsuneaki Sakurai;Takahiro Fukino;Kouki Akaike;Yoshihito Honsho;Akinori Saeki;Shu Seki;Kenichi Kato;Masaki Takata;Takuzo Aida;Ken Shiozaki and Satoshi Fujimoto
通讯作者：
Ken Shiozaki and Satoshi Fujimoto

ノンシンモルフィックな空間群対称性によって守られたトポロジカル結晶絶縁体・超伝導体の分類について

非对称空间群对称保护的拓扑晶体绝缘体和超导体的分类