2022/04/12 更新

写真a

ヤマカゲ アイ
山影 相
YAMAKAGE Ai
所属
大学院理学研究科 理学専攻 物理学第一 講師
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部 物理学科
職名
講師
連絡先
メールアドレス

学位 1

  1. 博士(理学) ( 2011年3月   東北大学 ) 

研究キーワード 1

  1. トポロジカル絶縁体・超伝導体・接合・アンダーソン局在

経歴 4

  1. 名古屋大学大学院理学研究科   助教

    2017年4月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 名古屋大学大学院工学研究科 特任助教

    2014年12月 - 2017年3月

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    国名:日本国

  3. 名古屋大学大学院工学研究科 研究員

    2011年4月 - 2014年11月

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    国名:日本国

  4. 日本学術振興会 特別研究員(DC1)

    2008年10月 - 2011年3月

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    国名:日本国

学歴 2

  1. 東北大学   理学研究科   物理学専攻

    - 2011年3月

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    国名: 日本国

  2. 東北大学   理学部   物理学科

    2002年4月 - 2006年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 1

  1. 日本物理学会

受賞 5

  1. 日本物理学会 第24回(2019年)論文賞

    2019年   日本物理学会  

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  2. Journal of the Physical Society of Japan: Most Cited Articles in 2017 from Vol. 85 (2016)

    2016年   Journal of the Physical Society of Japan   Low Carrier Density Metal Realized in Candidate Line-Node Dirac Semimetals CaAgP and CaAgAs

    Yoshihiko Okamoto, Takumi Inohara, Ai Yamakage, Youichi Yamakawa, and Koshi Takenaka

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  3. Journal of the Physical Society of Japan: Most Cited Articles in 2017 from Vol. 85 (2016)

    2016年   Journal of the Physical Society of Japan   Line-Node Dirac Semimetal and Topological Insulating Phase in Noncentrosymmetric Pnictides CaAgX (X = P, As)

    Ai Yamakage, Youichi Yamakawa, Yukio Tanaka, and Yoshihiko Okamoto

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  4. 第8回(2014年) 日本物理学会若手奨励賞(領域4)

    2014年   日本物理学会   トポロジカル絶縁体の輸送理論における先駆的研究

    山影相

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  5. Journal of the Physical Society of Japan: Most Cited Articles in 2012 from Vol. 80 (2011)

    2011年   Journal of the Physical Society of Japan   Disorder-Induced Multiple Transition involving Z2 Topological Insulator

    Ai Yamakage, Kentaro Nomura, Ken-Ichiro Imura, and Yoshio Kuramoto

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

 

論文 19

  1. Giant Peltier conductivity in an uncompensated semimetal Ta2PdSe6 査読有り

    Nakano Akitoshi, Yamakage Ai, Maruoka Urara, Taniguchi Hiroki, Yasui Yukio, Terasaki Ichiro

    JOURNAL OF PHYSICS-ENERGY   3 巻 ( 4 ) 頁: 044004-1 - 044004-8   2021年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/2515-7655/ac2357

    Web of Science

  2. Electric Multipoles of Double Majorana Kramers Pairs 査読有り

    Yamazaki Yuki, Kobayashi Shingo, Yamakage Ai

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 7 ) 頁: 073701-1 - 073701-5   2021年7月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.073701

    Web of Science

  3. Theory of Magnetic-Texture-Induced Anomalous Hall Effect on the Surface of Topological Insulators 査読有り

    Yamaguchi Terufumi, Yamakage Ai

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 6 ) 頁: 063703-1 - 063703-5   2021年6月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.063703

    Web of Science

  4. Majorana multipole response: General theory and application to wallpaper groups 査読有り

    Kobayashi Shingo, Yamazaki Yuki, Yamakage Ai, Sato Masatoshi

    PHYSICAL REVIEW B   103 巻 ( 22 )   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.103.224504

    Web of Science

  5. Spin-orbit torques and magnetotransport of two-dimensional Dirac electrons without particle-hole symmetry 査読有り

    Imai Yusuke, Yamakage Ai, Kohno Hiroshi

    PHYSICAL REVIEW B   103 巻 ( 14 )   2021年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.103.144416

    Web of Science

  6. Magnetic response of Majorana Kramers pairs with an order-two symmetry 査読有り

    Yamazaki Yuki, Kobayashi Shingo, Yamakage Ai

    PHYSICAL REVIEW B   103 巻 ( 9 ) 頁: 094508   2021年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.103.094508

    Web of Science

  7. Spintronic properties of topological surface Dirac electrons with hexagonal warping 査読有り

    Imai Yusuke, Yamaguchi Terufumi, Yamakage Ai, Kohno Hiroshi

    PHYSICAL REVIEW B   103 巻 ( 5 ) 頁: 054402   2021年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.103.054402

    Web of Science

  8. High-mobility carriers induced by chemical doping in the candidate nodal-line semimetal CaAgP 査読有り

    Okamoto Yoshihiko, Saigusa Kazushige, Wada Taichi, Yamakawa Youichi, Yamakage Ai, Sasagawa Takao, Katayama Naoyuki, Takatsu Hiroshi, Kageyama Hiroshi, Takenaka Koshi

    PHYSICAL REVIEW B   102 巻 ( 11 )   2020年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.102.115101

    Web of Science

  9. Nodal Andreev spectra in multi-Majorana three-terminal Josephson junctions 査読有り 国際共著

    Sakurai Keimei, Mercaldo Maria Teresa, Kobayashi Shingo, Yamakage Ai, Ikegaya Satoshi, Habe Tetsuro, Kotetes Panagiotis, Cuoco Mario, Asano Yasuhiro

    PHYSICAL REVIEW B   101 巻 ( 17 )   2020年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.101.174506

    Web of Science

  10. Magnetic Response of Majorana Kramers Pairs Protected by Z(2) Invariants 査読有り

    Yamazaki Yuki, Kobayashi Shingo, Yamakage Ai

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   89 巻 ( 4 )   2020年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7566/JPSJ.89.043703

    Web of Science

  11. Phase Diagram of a Magnetic Topological Nodal Semimetal: Stable Nodal Line in an Easy-Plane Ferromagnet

    Ominato Yuya, Yamakage Ai, Nomura Kentaro

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   88 巻 ( 11 )   2019年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7566/JPSJ.88.114701

    Web of Science

  12. Majorana Multipole Response of Topological Superconductors

    Kobayashi Shingo, Yamakage Ai, Tanaka Yukio, Sato Masatoshi

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   123 巻 ( 9 )   2019年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.097002

    Web of Science

  13. Spin-Orbit-Coupling-Induced Type-I/type-II Dirac Nodal-Line Metal in Nonsymmorphic CaSb2

    Funada Kohei, Yamakage Ai, Yamashina Naoya, Kageyama Hiroshi

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   88 巻 ( 4 )   2019年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7566/JPSJ.88.044711

    Web of Science

  14. Electric Polarization in Magnetic Topological Nodal Semimetal Thin Films

    Ominato Yuya, Yamakage Ai, Nomura Kentaro

    CONDENSED MATTER   3 巻 ( 4 )   2018年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/condmat3040043

    Web of Science

  15. Berry Phase of Dirac Nodal Line Semimetal in Single-Component Molecular Conductor

    Suzumura Yoshikazu, Yamakage Ai

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   87 巻 ( 9 )   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7566/JPSJ.87.093704

    Web of Science

  16. Observation of Dirac-like energy band and ring-torus Fermi surface associated with the nodal line in topological insulator CaAgAs

    Takane Daichi, Nakayama Kosuke, Souma Seigo, Wada Taichi, Okamoto Yoshihiko, Takenaka Koshi, Yamakawa Youichi, Yamakage Ai, Mitsuhashi Taichi, Horiba Koji, Kumigashira Hiroshi, Takahashi Takashi, Sato Takafumi

    NPJ QUANTUM MATERIALS   3 巻   2018年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41535-017-0074-z

    Web of Science

  17. Crossing-line-node semimetals: General theory and application to rare-earth trihydrides

    Kobayashi Shingo, Yamakawa Youichi, Yamakage Ai, Inohara Takumi, Okamoto Yoshihiko, Tanaka Yukio

    PHYSICAL REVIEW B   95 巻 ( 24 )   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.95.245208

    Web of Science

  18. Large thermoelectric power factor at low temperatures in one-dimensional telluride Ta4SiTe4

    Inohara Takumi, Okamoto Yoshihiko, Yamakawa Youichi, Yamakage Ai, Takenaka Koshi

    APPLIED PHYSICS LETTERS   110 巻 ( 18 )   2017年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1063/1.4982623

    Web of Science

  19. Anisotropic Magnetic Responses of Topological Crystalline Superconductors

    Xiong Yuansen, Yamakage Ai, Kobayashi Shingo, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio

    CRYSTALS   7 巻 ( 2 )   2017年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/cryst7020058

    Web of Science

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書籍等出版物 2

  1. 物質中のマヨラナ粒子の磁気異方性- 映進対称性と四極子型の磁気応答- 査読有り

    山崎勇樹・小林伸吾・山影相 ( 担当: 共著)

    固体物理  2021年1月 

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    総ページ数:10   記述言語:日本語 著書種別:教科書・概説・概論

  2. Graphene in Spintronics: Fundamentals and Applications

    Junichiro Inoue, Ai Yamakage, Syuta Honda( 担当: 共著 ,  範囲: 2 Basic Features of Graphene)

    Pan Stanford  2016年5月 

MISC 30

  1. Low Carrier Density Metal Realized in Candidate Line-Node Dirac Semimetals CaAgP and CaAgAs 査読有り

    Okamoto Yoshihiko, Inohara Takumi, Yamakage Ai, Yamakawa Youichi, Takenaka Koshi  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN85 巻 ( 12 )   2016年12月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.7566/JPSJ.85.123701

    Web of Science

  2. Photovoltaic anomalous Hall effect in line-node semimetals 査読有り

    Taguchi Katsuhisa, Xu Dong-Hui, Yamakage Ai, Law K. T.  

    PHYSICAL REVIEW B94 巻 ( 15 )   2016年10月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.94.155206

    Web of Science

  3. Line-Node Dirac Semimetal and Topological Insulating Phase in Noncentrosymmetric Pnictides CaAgX (X = P, As) 査読有り

    Yamakage Ai, Yamakawa Youichi, Tanaka Yukio, Okamoto Yoshihiko  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN85 巻 ( 1 )   2016年1月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.7566/JPSJ.85.013708

    Web of Science

  4. Superconductivity in the Hexagonal Ternary Phosphide ScIrP 査読有り

    Okamoto Yoshihiko, Inohara Takumi, Yamakawa Youichi, Yamakage Ai, Takenaka Koshi  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN85 巻 ( 1 )   2016年1月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.7566/JPSJ.85.013704

    Web of Science

  5. Quantum thermal Hall effect of Majorana fermions on the surface of superconducting topological insulators 査読有り

    Shimizu Yosuke, Yamakage Ai, Nomura Kentaro  

    PHYSICAL REVIEW B91 巻 ( 19 )   2015年5月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.91.195139

    Web of Science

  6. Majorana braiding dynamics in nanowires 査読有り

    Amorim Cassio Sozinho, Ebihara Kazuto, Yamakage Ai, Tanaka Yukio, Sato Masatoshi  

    PHYSICAL REVIEW B91 巻 ( 17 )   2015年5月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.91.174305

    Web of Science

  7. Dirac-fermion-induced parity mixing in superconducting topological insulators 査読有り

    Mizushima Takeshi, Yamakage Ai, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    PHYSICAL REVIEW B90 巻 ( 18 )   2014年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.90.184516

    Web of Science

  8. Effect of Fermi surface evolution on superconducting gap in superconducting topological insulator 査読有り

    Hashimoto Tatsuki, Yada Keiji, Yamakage Ai, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    SUPERCONDUCTOR SCIENCE & TECHNOLOGY27 巻 ( 10 )   2014年10月

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  9. Topological phase transition in a topological crystalline insulator induced by finite-size effects 査読有り

    Ozawa Hideyuki, Yamakage Ai, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    PHYSICAL REVIEW B90 巻 ( 4 )   2014年7月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.90.045309

    Web of Science

  10. Quasi-Classical Theory of Tunneling Spectroscopy in Superconducting Topological Insulator 査読有り

    Takami Shota, Yada Keiji, Yamakage Ai, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN83 巻 ( 6 )   2014年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.7566/JPSJ.83.064705

    Web of Science

  11. Mirror Majorana zero modes in spinful superconductors/superfluids Non-Abelian anyons in integer quantum vortices 査読有り

    Sato Masatoshi, Yamakage Ai, Mizushima Takeshi  

    PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES55 巻   頁: 20-24   2014年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1016/j.physe.2013.07.011

    Web of Science

  12. Interference of Majorana fermions in NS junctions 査読有り

    Yamakage Ai, Sato Masatoshi  

    PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES55 巻   頁: 13-19   2014年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1016/j.physe.2013.08.030

    Web of Science

  13. Theory of tunneling spectroscopy in a superconducting topological insulator 査読有り

    Yamakage Ai, Yada Keiji, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS494 巻   頁: 20-23   2013年11月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1016/j.physc.2013.04.019

    Web of Science

  14. Charge transport in pn and npn junctions of silicene 査読有り

    Yamakage Ai, Ezawa Motohiko, Tanaka Yukio, Nagaosa Naoto  

    PHYSICAL REVIEW B88 巻 ( 8 )   2013年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.88.085322

    Web of Science

  15. Symmetry-Protected Majorana Fermions in Topological Crystalline Superconductors: Theory and Application to Sr2RuO4 査読有り

    Ueno Yuji, Yamakage Ai, Tanaka Yukio, Sato Masatoshi  

    PHYSICAL REVIEW LETTERS111 巻 ( 8 )   2013年8月

     詳細を見る

  16. Criticality of the metal-topological insulator transition driven by disorder 査読有り

    Yamakage Ai, Nomura Kentaro, Imura Ken-Ichiro, Kuramoto Yoshio  

    PHYSICAL REVIEW B87 巻 ( 20 )   2013年5月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.87.205141

    Web of Science

  17. Bulk Electronic State of Superconducting Topological Insulator 査読有り

    Hashimoto Tatsuki, Yada Keiji, Yamakage Ai, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN82 巻 ( 4 )   2013年4月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.7566/JPSJ.82.044704

    Web of Science

  18. Anomalous Josephson current in superconducting topological insulator 査読有り

    Yamakage Ai, Sato Masatoshi, Yada Keiji, Kashiwaya Satoshi, Tanaka Yukio  

    PHYSICAL REVIEW B87 巻 ( 10 )   2013年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.87.100510

    Web of Science

  19. Theory of tunneling spectroscopy for chiral topological superconductors 査読有り

    Ii Akihiro, Yamakage Ai, Yada Keiji, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    PHYSICAL REVIEW B86 巻 ( 17 )   2012年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.86.174512

    Web of Science

  20. Theory of tunneling conductance and surface-state transition in superconducting topological insulators 査読有り

    Yamakage Ai, Yada Keiji, Sato Masatoshi, Tanaka Yukio  

    PHYSICAL REVIEW B85 巻 ( 18 )   2012年5月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.85.180509

    Web of Science

  21. Evolution of Edge States and Critical Phenomena in the Rashba Superconductor with Magnetization 査読有り

    Yamakage Ai, Tanaka Yukio, Nagaosa Naoto  

    PHYSICAL REVIEW LETTERS108 巻 ( 8 )   2012年2月

     詳細を見る

  22. Finite size effects of the surface states in a lattice model of topological insulator 査読有り

    Ebihara Kazuto, Yada Keiji, Yamakage Ai, Tanaka Yukio  

    PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES44 巻 ( 5 ) 頁: 885-890   2012年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1016/j.physe.2011.12.008

    Web of Science

  23. Z(2) Topological Anderson Insulator 査読有り

    Yamakage Ai, Nomura Kentaro, Imura Ken-Ichiro, Kuramoto Yoshio  

    26TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LOW TEMPERATURE PHYSICS (LT26), PTS 1-5400 巻   2012年

     詳細を見る

  24. Tight-binding model for topological insulators: Analysis of helical surface modes over the whole Brillouin zone 査読有り

    Mao Shijun, Yamakage Ai, Kuramoto Yoshio  

    PHYSICAL REVIEW B84 巻 ( 11 )   2011年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.84.115413

    Web of Science

  25. Disorder-Induced Multiple Transition Involving Z(2) Topological Insulator 査読有り

    Yamakage Ai, Nomura Kentaro, Imura Ken-Ichiro, Kuramoto Yoshio  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN80 巻 ( 5 )   2011年5月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1143/JPSJ.80.053703

    Web of Science

  26. Flat edge modes of graphene and of Z(2) topological insulator 査読有り

    Imura Ken-Ichiro, Mao Shijun, Yamakage Ai, Kuramoto Yoshio  

    NANOSCALE RESEARCH LETTERS6 巻   2011年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1186/1556-276X-6-358

    Web of Science

  27. Interfacial charge and spin transport in Z(2) topological insulators 査読有り

    Yamakage Ai, Imura Ken-Ichiro, Cayssol Jerome, Kuramoto Yoshio  

    PHYSICAL REVIEW B83 巻 ( 12 )   2011年3月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.83.125401

    Web of Science

  28. Analytic Theory of Edge Modes in Topological Insulators 査読有り

    Mao Shijun, Kuramoto Yoshio, Imura Ken-Ichiro, Yamakage Ai  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN79 巻 ( 12 )   2010年12月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1143/JPSJ.79.124709

    Web of Science

  29. Zigzag edge modes in a Z(2) topological insulator: Reentrance and completely flat spectrum 査読有り

    Imura Ken-Ichiro, Yamakage Ai, Mao Shijun, Hotta Akira, Kuramoto Yoshio  

    PHYSICAL REVIEW B82 巻 ( 8 )   2010年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.82.085118

    Web of Science

  30. Temperature Dependent Phonon Spectra in Anharmonic Lattice with Cage-Like Structure 査読有り

    Yamakage Ai, Kuramoto Yoshio  

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN78 巻 ( 6 )   2009年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1143/JPSJ.78.064602

    Web of Science

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講演・口頭発表等 12

  1. トポロジカル超伝導体表面におけるマヨラナスピン流の理論

    山崎勇樹,船戸匠,山影相

    日本物理学会  2022年3月15日 

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  2. スピン1フェルミオン系における量子輸送

    菊地理紗子,船戸匠,山影相

    日本物理学会  2022年3月16日 

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    開催年月日: 2022年3月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  3. Response of Majorana Electric Multipoles to Strain in Topological Crystalline Superconductors 国際会議

    Yuki Yamazaki, Shingo Kobayashi, Ai Yamakage

    International Conference on Discrete Geometric Analysis for Materials Design  2021年9月28日 

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  4. トポロジカル結晶超伝導体におけるマヨラナクラマース対の歪みに対する応答

    山崎勇樹,小林伸吾,山影相

    日本物理学会 秋季大会  2021年9月20日 

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  5. トポロジカル絶縁体表面における磁化構造に起因した異常Hall効果の理論

    山口皓史, 山影相

    日本物理学会第76回年次大会  2021年3月 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  6. 元素置換したノーダルライン半金属CaAgPに現れる高移動度キャリアと超伝導

    岡本佳比古, 三枝一茂, 篠田祐作, 山影相, 山川洋一, 笹川崇男, 片山尚幸, 高津浩, 陰山洋, 竹中康司

    日本物理学会第76回年次大会  2021年3月 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  7. トポロジカル結晶超伝導体表面におけるマヨラナスピン流

    山崎勇樹, 船戸匠, 山影相

    日本物理学会第76回年次大会  2021年3月 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  8. 超伝導体/強磁性体薄膜における強磁性共鳴変調を用いた超伝導対称性の検出に関する理論 国際共著

    大湊友也, 山影相, 松尾衛

    日本物理学会第76回年次大会  2021年3月 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  9. トポロジカル絶縁体表面におけるトポロジカルHall効果の微視的理論

    山口皓史, 山影相

    日本物理学会2020年秋季大会  2020年9月 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン  

  10. トポロジカル結晶超伝導体におけるマヨラナ電気四極子応答

    山崎勇樹, 小林伸吾, 山影相

    日本物理学会2020年秋季大会  2020年9月 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン  

  11. ナノワイヤにおけるマヨナラクラマース対ブレイディングのシミュレーション

    小津泰生, 山影相

    日本物理学会2020年秋季大会  2020年9月 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

  12. 表面にマヨラナ粒子をもつ超伝導体物質探索のためのトポロジカル不変量の研究

    山影相

    新学術領域「次世代物質探索のための離散幾何学」 2020年度第1回領域会議   2020年6月20日 

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    開催年月日: 2020年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 2

  1. 多重ワイル粒子をもつトポロジカル半金属における量子輸送現象

    2019年11月 - 2020年11月

    住友財団 2019年度基礎科学研究助成 

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    資金種別:競争的資金

  2. 軌道自由度を活用した新機能物質の開発及び理論研究

    2014年4月 - 2018年3月

    名古屋大学 高等研究院 若手新分野創成ユニット 

    岡本佳比古

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    資金種別:競争的資金

科研費 9

  1. トポロジカル超伝導体表面におけるマヨラナ準粒子の電磁応答理論

    研究課題/研究課題番号:20K03835  2020年4月 - 2025年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    山影 相

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    トポロジカル超伝導はその表面にマヨラナ粒子(粒子と反粒子が同一の状態.電荷中性)が現れる興味深い系であり,基礎的な観点からも量子計算への応用の観点からも注目を集めている.しかし,確立した候補物質はほとんど無い.トポロジカル超伝導体の物質研究の更なる活性化を促すために,任意の結晶構造,すなわち,230全ての空間群においてクーパー対の対称性だけからトポロジカル超伝導を判定する方法を明らかにし,詳細な計算なしでも用いることができる形にまとめる.これは物質探索の基本的指針となる.さらに,マヨラナ粒子に固有の外部電磁場に対する応答を一般的に分類し,実験と直接関係する情報を与えることで実験研究を加速する.
    マヨラナ粒子を見つけることは物理学における基本的な問題の一つである.マヨラナ粒子は電荷中性であり,粒子と反粒子が同一という極めて高い対称性をもつ特異な状態である.そのために,実験的な検出は困難であり,現在でも検証実験が進められている.本研究が注目するのは超伝導体の表面に創出するマヨラナ粒子であり,それがもつ物理量を明らかにすることが目的である.これが分かると,どのような外場をプローブとしてマヨラナ粒子を検出・制御できるかが分かる.
    本年度ではマヨラナ粒子を2つもつ超伝導体表面に着目し,それが結晶の歪に結合することを提案した.通常の金属と異なり,特定のモードの歪とのみ結合することがマヨラナ粒子の特徴である.実験的にこの振る舞いを検出できれば,それはマヨラナ粒子が存在していることを強く示唆するものである.この関係を全ての可能な結晶対称性に対して導出した.また,具体例として,逆ペロフスカイト構造において提案されている,マヨラナ粒子が2つ存在する場合のエネルギースペクトルを解析し,特定のモードの歪とのみ結合することを確認できた.
    また,この特定のモードはバルクにおける超伝導対称性により決まっており,歪によるマヨラナ粒子の検出を通して,背景のクーパー対の対称性をも同定できることが明らかになった.このようなマヨラナ粒子を中間的なプローブとした方法は,異方的超伝導状態の研究における最も基本的問題である,対称性判定に対して新しい観点を提供している.
    2対のマヨラナ粒子が示す歪への応答についての論文[Yuki Yamazaki, Shingo Kobayashi, and Ai Yamakage, Electric Multipoles of Double Majorana Kramers Pairs, arXiv:2103.14398]を投稿中である.
    また,トポロジカル絶縁体の表面における磁気テクスチャに誘起されるホール効果の研究を明らかにした論文[Terufumi Yamaguchi and Ai Yamakage, Theory of Magnetic-Texture-Induced Anomalous Hall Effect on the Surface of Topological Insulators, J. Phys. Soc. Jpn. 90, 063703 (2021)]を出版した.これは本研究課題が対象としているマヨラナ粒子と,電子正孔対称性の有無という違いは有るものの,非常に密接に関係している.この研究により,トポロジカル超伝導体表面におけるマヨラナ粒子がもつ特異な磁気自由度にアクセスする方法への展望が開けた.今後の研究の展開に繋がるものである.
    これまでに,2対のマヨラナクラマース対が結合する歪の対称性(既約表現)を明らかにしてきた.今後は,これに基づき,歪によって誘起される2対のマヨラナクラマース対の物理量の振る舞いを定性的・定量的に明らかにする.
    マヨラナ粒子は電荷中性であるから,持ちうる物理量は電荷以外のエネルギーとスピンである.歪によって熱流・スピン蓄積・スピン流が誘起される可能性がある.これを線形応答理論により定量的に評価することで,マヨラナ粒子の検出を支持するより強い証拠を確立する.2対のマヨラナクラマース対を保持しうる結晶の対称性と超伝導の対称性はこれまでの研究で全て列挙されている.これら全ての場合に対する歪応答の完全解明を目指す.

  2. 一次元ディラック電子系物質における巨大熱電応答と熱・電気エネルギー変換機能

    研究課題/研究課題番号:20H02603  2020年4月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    岡本 佳比古, 山川 洋一, 山影 相

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    配分額:400000円 ( 直接経費:400000円 )

    一次元ディラック電子系物質Ta4SiTe4の巨大熱電応答を活用することにより、革新的な高性能を示す熱電変換材料を開発する。本物質が室温以下で巨大なゼーベック係数を示すことにとって、一次元性の強い電子バンドがフェルミ準位で交差した「一次元ディラック電子系」と呼べる状況が重要と考えられるが、詳細は不明である。系統的に組成制御したバルク試料の合成、単結晶試料を用いた物性測定と理論構築、同様の状況を実現する新物質の開拓により、Bi2Te3系の実用材料と比べて高性能・低温動作可能な新材料を確立する。我々の身の回りの温度差を用いた環境発電や、これまで未踏の-100℃以下における局所冷却の実用化に貢献する。
    これまでのTa4SiTe4のウィスカー結晶試料の合成において、ごくまれに数100 μmの太さ、数mmの長さをもつ結晶が得られていた。本年度にTa4SiTe4の結晶成長条件の見直しと、最適化を網羅的に行い、数は多くないものの、数100 μmの太さ、数mmの長さをもつTa4SiTe4単結晶試料を安定して合成できる条件を確立できた。合成された単結晶試料を用いて、反射率測定を行った。偏光方向を変えて測定することにより、本物質のもつ一次元性を反映して異方的な反射率が測定された。また、低エネルギー側に向かうにつれて、反射率は増大する傾向が現れたが、0.2 eV以下で減少する振る舞いを示した。第一原理計算により指摘された、Ta4SiTe4においてフェルミエネルギー付近に存在する0.1 eV程度の非常に小さいバンドギャップに対応していれば興味深い。
    Ta4SiTe4とNb4SiTe4の固溶体に対して、様々に元素置換した試料を合成し、熱電変換特性を評価した。格子の熱伝導率が低いと期待される固溶体試料においてp型、n型の高い熱電変換特性を実現することに成功した。今後、固溶体において大きな単結晶を合成し、様々な物性を評価することが必要である。
    第一原理データベースと結晶構造データベースを用いて、ディラック電子系としての特徴が電子物性に現れうる新しい熱電変換材料候補物質を抽出した。そのうち、一次元テルル化物Ta2Pd3Te5に着目し元素置換によりキャリア数制御した焼結体試料の合成と熱電特性の評価を行った。熱起電力にTa4SiTe4と同様の特徴的な温度依存性が現れ、一次元ディラック電子系としての特徴が電子物性に反映されている可能性があるが、熱起電力の絶対値はTa4SiTe4の場合と比べてはるかに小さい値に留まった。合成した試料のキャリア密度が、熱電変換材料としては大きすぎることが原因と考えられる。
    本研究の目標として、I. Ta4SiTe4系バルク試料の合成と熱電変換性能の最適化、II. 巨大熱電応答の発現機構解明、III. 一次元ディラック電子系の新物質開拓、の3点を計画した。
    このうち、Iについては、令和2年度にTa4SiTe4とNb4SiTe4の固溶体に対して、様々に元素置換した試料の合成に成功し、固溶体においてp型・n型の高い熱電変換特性を実現した。これは、本物質系を実用材料の候補とするために必要不可欠な過程の一つである。
    IIについては、Ta4SiTe4の単結晶の合成条件の見直しを行い、その結果得られた大型単結晶を用いて、初めて反射率の測定を行った。それにより、本物質の一次元性の強い電子状態に関する実験データを、初めて得ることができた。
    IIIについては、新物質開拓の結果、Ta4SiTe4とよく似た特徴を示すTa2Pd3Te5を見出した。本物質系の熱電特性は、現状では高くないが、今後、様々に元素置換を行い、キャリア数やバンド幅を制御することにより、熱電特性の改善が期待される。
    このように、令和2年度の研究によって、研究計画I、II、IIIのいずれにおいても進展が見られるため、(2) おおむね順調に進展している と判断した。
    研究計画I. Ta4SiTe4系バルク試料の合成と熱電変換性能の最適化については、Nb4SiTe4においてTa4SiTe4と同様に試料合成条件の見直しを行い、大型単結晶の合成を目指す。これまでの研究により、Nb4SiTe4はTa4SiTe4と比べて細い結晶しか得られていないため、困難が予想されるが、網羅的に条件探索を行うことにより克服する。研究計画II. 巨大熱電応答の発現機構解明については、Ta4SiTe4の反射率測定を引き続き行い、光学伝導度を評価する。それにより、本物質系に現れる高い熱電特性について、電子状態からの裏付けが可能となると期待する。また、Iにより合成されたNb4SiTe4大型単結晶を用いて反射率やホール係数測定を行い、その結果をTa4SiTe4の場合と比較する。Nb4SiTe4はTa4SiTe4と同様に低温で高い熱電変換性能を示すが、Ta4SiTe4の場合と比べてより金属的であり、より低温で高性能であるのが特徴である。そのような違いが、電子状態の違いとしてどのように現れているのかを解明することにより、さらなる高性能材料探索の指針を得る。研究計画III. 一次元ディラック電子系の新物質開拓については、Ta2Pd3Te5のキャリア数制御を進めると同時に、さらなる新物質の開拓を行う。

  3. 表面にマヨラナ粒子をもつ超伝導体物質探索のためのトポロジカル不変量の研究

    研究課題/研究課題番号:20H04635  2020年4月 - 2022年3月

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    山影 相

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:7150000円 ( 直接経費:5500000円 、 間接経費:1650000円 )

    トポロジカル超伝導体は系の表面にマヨラナ粒子が現れる系である.そのマヨラナ粒子は粒子と反粒子が同一であることや,表面という2次元空間に閉じ込められていることから,通常の電子からは予想できないような量子現象を示す興味深い系である.
    ところが,候補物質がほとんど見つかっていないために,実験研究はそれほど進展していないのが問題である.本研究はトポロジカル超伝導の不変量を理論的に整理することで,候補物質探索を容易にする.
    本理論を用いれば理論模型を構築しそれを解析するという難しい問題を解く必要なくマヨラナ粒子の情報が得られ,多くの超伝導研究者に資する.

  4. 多重ワイル粒子をもつトポロジカル半金属における量子輸送現象

    2019年11月 - 現在

    公益財団法人 住友財団   基礎科学研究助成 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:500000円 ( 直接経費:500000円 )

  5. ラインノード半金属およびその超伝導物質の理論的探索

    研究課題/研究課題番号:18H04224  2018年4月 - 2020年3月

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    山影 相

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:1560000円 ( 直接経費:1200000円 、 間接経費:360000円 )

    バンドギャップの零点(ノード)がブリルアン域中の線上でつながっている線ノードは新しいタイプのトポロジカル半金属として興味深い対象となっている.その基本的な性質はこれまでの研究でその大部分が明らかにされつつある.
    本研究では,磁性体においてはこれまでに知られていないタイプの線ノードが現れうることを指摘した[Y. Ominato, A. Yamakage, and K. Nomura, J. Phys. Soc. Jpn. 88, 114701 (2019)].この線ノードの安定化には磁性体がもっている磁気鏡映対称性が重要な役割を果たしており,その対称性を破らない限りは容易面内で磁化を回転させても線ノードは存在し続ける.磁性体の磁化の向きはスピントロニクスなどの輸送現象に影響を与えるので,本研究の結果は線ノードに由来する現象の基礎研究として重要である.
    また,線ノード半金属物質における超伝導状態,特に,トポロジカル超伝導状態におけるマヨラナ粒子を解析するための基礎理論について進展があった.マヨラナ粒子は電荷中性なので,観測が難しいというのがこの分野の根本的な困難の一つである.本研究はトポロジカル超伝導物質の対称性とマヨラナ粒子がもつ電磁多極子演算子の関係を一般的に明らかにした[S. Kobayashi, A. Yamakage, Y. Tanaka, and M. Sato, Phys. Rev. Lett. 123, 097002 (2019); Y. Yamazaki, S. Kobayashi, and A. Yamakage, J. Phys. Soc. Jpn. 89, 043703 (2020)].これは外部電磁場によるマヨラナ粒子の測定方法の基礎を与えるものであり,今後の実験研究への展開が期待される.
    令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  6. ディラック電子をもつカルシウム3dバンド伝導体の熱電変換応用

    2016年4月 - 2018年3月

    科学研究費補助金  挑戦的萌芽研究

    岡本佳比古

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    担当区分:研究分担者 

  7. トポロジカル半金属の探索と量子輸送理論

    研究課題/研究課題番号:16K17725  2016年4月 - 2018年3月

    山影 相

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:1560000円 ( 直接経費:1200000円 、 間接経費:360000円 )

    ワイル半金属などのトポロジカル半金属では,その波動関数がもつトポロジカルな非自明性に由来して,電磁応答などの量子現象が新奇なものになる.本研究ではトポロジカル半金属の一つである線ノード半金属において,光誘起の異常ホール効果(印加電場の直交方向に電流が生じる)が起きることを発見した.また,線ノードが交差した構造をもつ線ノード半金属についての一般論を構築し,さらにそれを応用してRH3(R:希土類)が三本の交差線ノードをもつトポロジカル半金属であることを予言した.

  8. ディラック電子をもつカルシウム3dバンド伝導体の熱電変換応用

    研究課題/研究課題番号:16K13664  2016年4月 - 2018年3月

    岡本 佳比古

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    担当区分:研究分担者 

    固体中でディラック電子を実現する候補であるCa 3dバンド伝導体が、現在実用に供されている実用材料を超える高い熱電変換性能を実現する次世代の実用熱電変換材料として有望であるとの着想に基づき、ディラック電子系のCa化合物を中心として熱電変換材料の新材料探索を行った。それにより、ディラック電子系の逆ペロフスカイト酸化物Ca3SnOと、一次元ディラック電子系Ta4SiTe4とNb4SiTe4が高い熱電変換性能を示すことを明らかにした。また、CaAgPとCaAgAsがラインノードディラック半金属を実現するための理想的な候補物質であることを実験的に明らかにした。

  9. 籠状構造を持つ系における異常な格子振動の理論

    2008年10月 - 2011年3月

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究代表者 

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