強相関ディラック電子系物質における光誘起相転移を理論的に発見
詳細は 早稲田大学Webサイト をご覧ください。
【表:https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M102172/202207214103/_prw_PT1fl_INl56K8g.png】
早稲田大学理工学術院の望月 維人(もちづき まさひと)教授および金沢工業大学基礎教育部数理・データサイエンス・AI教育課程の田中 康寛(たなか やすひろ)講師は、「相対論的量子力学」に従う「ディラック電子」が互いに強く相互作用し合っている「強相関ディラック電子系物質」において、2種類の異なる絶縁体状態を光照射によって切り替えられることを理論的に発見しました。
本研究成果は、アメリカ物理学会発行の『Physical Review Letters』にて、2022年7月18日(月)にオンラインで掲載されました。
【画像:https://kyodonewsprwire.jp/img/202207214103-O3-LmUIi989】
図1: 強相関ディラック電子系物質「アルファ型有機塩 α-(BEDT-TTF)2I3」に円偏光レーザーを照射することで、電荷秩序絶縁体とトポロジカル絶縁体という異なる絶縁性状態を自在に切り替えることができる(概念図)。切り替わりのはざまに現れるディラック半金属状態も含めて、3つの電子状態はそれぞれ特徴的なエネルギーバンド構造を持つ。
■研究の波及効果や社会的影響
今回の研究で明らかになった、電荷秩序絶縁体からディラック半金属、トポロジカル絶縁体への光誘起相転移は、光照射によって固体の電子的な秩序とトポロジカルな性質の両方を同時に操作できる可能性を示したものです。従来、光誘起相転移は、物質の伝導特性や電気的性質、磁気的性質を超高速に操作できる特徴を生かして、新たな電子デバイスへの応用原理として注目されてきました。今回の研究成果から、強相関ディラック電子系物質では、電子間の強い斥力相互作用と電子構造のトポロジーの複合効果により、これまでにない多彩な光誘起相転移が起こることが期待できます。本成果は、新たなトポロジカル電子デバイスの実現に道を開く成果と考えられます。
■研究者のコメント
本研究は、古くから研究されてきた光誘起相転移の中でも、物質が持つ「電子間相互作用」と「トポロジカルな性質」の両方が現れる稀有な例であり、そこに独自性と新奇性があると考えています。この研究によって、新たなデバイス機能の開拓や技術応用が進展することを期待しています。
■論文情報
雑誌名:Physical Review Letters
論文名:Dynamical phase transitions in the photodriven charge-ordered Dirac-electron system
(光駆動された電荷秩序のあるディラック電子系における動的相転移)
執筆者名(所属機関名):田中 康寛(金沢工業大学基礎教育部数理・AI・データサイエンス教育課程)
望月 維人(早稲田大学理工学術院先進理工学部応用物理学科)
掲載日:2022年7月18日(月)
掲載URL:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.129.047402
DOI:10.1103/PhysRevLett.129.047402
「奇跡の…」「年々可愛く」55歳森高千里”超ミニ”驚異の美ボディーにネット騒然
市村正親の16歳イケメン長男市村優汰、色気漂う”赤髪”ヘア公開し騒然「大物感がすごい」
【阪神】梅野隆太郎が今度は異例すぎる「膝ブロック」で窮地救う 走者進塁防いでリード保つ
【日本ハム】伊藤大海7回3失点降板で今季初黒星の危機も…打線が8回に執念で追いつき無傷継続
【ソフトバンク】山川穂高が死球交代、アブレイユの157キロ左手直撃「骨のところ」監督も心配
73歳岩城滉一「いつまでもこれで食っていけると思えない」 俳優業達観も副業の税高騰にぼやき
73歳岩城滉一「指ちぎったのと足首クルッと回ったくらい」バイク壮絶けがも「今度レース出る」
美川憲一「徹子の部屋」楽屋で故・桂由美さんと写真撮影「その数日後訃報聞いて」悲痛な思い告白
GLAY・TERU「今でも仲良く遊び仲間。普通にご飯も一緒に」メンバーとの関係に言及
高畑充希、愛猫の“イヤホン推奨”セクシーすぎる動画を公開 「飼い主に似て美人」などの声
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
吉野家が「マスク外し強要疑惑」でプチ炎上、店員さんに聞いてみると……
マンション刺殺、被害者は19歳大学生の女性 大阪・枚方
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
藤田ニコル「脱ぐ予定なかったのですが気づいたらノリノリで…」ヒョウ柄水着姿に大反響
3度逮捕の38歳小向美奈子「今はやってないですよね?」の直撃質問に”回答”
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
東国原英夫氏、近隣アイドルの部屋に「俳優さんたちが入れ替わり立ち替わり…」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
73歳神田正輝「旅サラダ」生放送で“12歳下俳優”から呼び捨てされ激論
「奇跡の…」「年々可愛く」55歳森高千里”超ミニ”驚異の美ボディーにネット騒然
市村正親の16歳イケメン長男市村優汰、色気漂う”赤髪”ヘア公開し騒然「大物感がすごい」
【阪神】梅野隆太郎が今度は異例すぎる「膝ブロック」で窮地救う 走者進塁防いでリード保つ
【日本ハム】伊藤大海7回3失点降板で今季初黒星の危機も…打線が8回に執念で追いつき無傷継続
【ソフトバンク】山川穂高が死球交代、アブレイユの157キロ左手直撃「骨のところ」監督も心配
73歳岩城滉一「いつまでもこれで食っていけると思えない」 俳優業達観も副業の税高騰にぼやき
73歳岩城滉一「指ちぎったのと足首クルッと回ったくらい」バイク壮絶けがも「今度レース出る」
美川憲一「徹子の部屋」楽屋で故・桂由美さんと写真撮影「その数日後訃報聞いて」悲痛な思い告白
GLAY・TERU「今でも仲良く遊び仲間。普通にご飯も一緒に」メンバーとの関係に言及
高畑充希、愛猫の“イヤホン推奨”セクシーすぎる動画を公開 「飼い主に似て美人」などの声