トポロジーと結晶群に基づく新奇量子相の理論的研究
【研究分野】物性Ⅰ
【研究キーワード】
トポロジカル物性物理学 / 高次トポロジカル絶縁体 / 非エルミート・トポロジカル絶縁体 / 非線形トポロジカル系 / トポロジカル工学 / 非線形トポロジカル光学 / トポロジカル戸田格子 / トポロジカル電気回路 / 非線形トポロジカル物理 / 非エルミート・トポロジカル系 / トポロジカル・レーザー / 非線形シュレディンガー方程式 / ソリトン / 戸田格子 / 平方根トポロジカル絶縁体 / 境界障害トポロジカル絶縁体 / パラフェルミオン / トポロジカルMEMS / ユニバーサル量子計算 / トポロジカルEuler絶縁体 / 変分量子サポートベクターマシーン / 量子画像認識 / 非エルミート・トポロジカル相 / 非エルミート・マヨラナ状態 / 反強磁性スカーミオン / スパイキング・ニューロン / 非エルミート量子ウォーク / 反強磁性バイメロン / 非エルミート・チャーン絶縁体 / コーナー状態 / ヒンジ状態 / トポロジカル相転移 / 反強磁性スキルミオン / 遷移金属ダイカルコゲナイド / トポロジカル物性理論 / ワイル半金属 / ディラック半金属 / ライン・ノード半金属 / フラストレート磁性体 / 強相関トポロジカル超伝導体 / マヨラナ粒子 / ボロフェン / ノンシンモルフィック対称性 / トポロジカル絶縁体
【研究成果の概要】
トポロジカル物性物理学の最新の課題に関して先駆的な理論研究の成果を発表してきた。特にトポロジカル絶縁体を拡張した高次トポロジカル絶縁体の模型としてブリージング・カゴメ格子模型を提案した。また、電気回路における非エルミート・トポロジカル系の実現やマヨラナ状態のシミュレートに関しても様々な提案を行った。その発展として戸田格子などの非線形格子模型を拡張する事で様々な非線形トポロジカル系を提案した。
【研究の社会的意義】
トポロジカル物性物理学はトポロジーという数学的概念が物理学に応用されて誕生した。トポロジカル安定性によって、系の乱雑さや不純物に対してロバストであるなどの性質がある。これを応用したトポロジカル工学を提唱した。例えば、電気回路にトポロジカル物性物理学の概念を導入する事より、トポロジカルに安定な電気回路を作成する事が可能になる。また、電気抵抗などの散逸は実際のデバイスに存在するが、その影響を非エルミート項として取り扱い、非エルミート・トポロジカル現象を明らかにした。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)