新宝测速6

• 反強磁性トポロジカル絶縁体を世界で初めて発見しました。
• 未知の素粒子アクシオンの引き起こすトポロジカル電気磁気効果の実現に道が開きました。

広島大学大学院理学研究科 木村昭夫教授の研究グループは、ロシア?サンクトペテルブルグ大学やスペイン?ドノスティア国際物理センターなどとの国際共同研究として、広島大学放射光科学研究センターにて高輝度シンクロトロン放射光^(*1)やレーザー光を利用した角度分解光電子分光法^(*2)を用いて「反強磁性トポロジカル絶縁体」を世界で初めて発見しました。今回の研究成果は、未知の素粒子アクシオン^(*3)が引き起こすトポロジカル電気磁気効果などの新しい量子現象の観測に向けた研究が加速されることが期待されます。

本研究の成果は、英国の科学雑誌「Nature」に掲載されるのに先立ち、オンライン版に掲載されました。

*1. シンクロトロン放射光
光の速度(地球を一秒間に7週半する速さ)までに電子を加速し、磁場でその進行方向を曲げると、同時に進行方向に強力な光が放出される。これがシンクロトロン放射光である。自然界では星雲の中に放射光を見つけることができるが、地上では専用の加速器が必要である。シンクロトロン放射光は、人類が手に入れた最も強力な光で「夢の光」とも呼ばれる。本実験は広島大学放射光科学研究センターで行われました。当施設は国立大学法人としては唯一の放射光施設で、数多くの国内外ユーザーが利用する、共同利用?共同研究拠点です。

*2. 角度分解光電子分光
物質に光を照射すると、光電効果と呼ばれる現象によって、電子が固体表面から放出されます。この放出された光電子のエネルギーと放出角度を測定し、エネルギー保存則と運動量保存則を利用して固体内部の電子のエネルギーと運動量の決定する手法を角度分解光電子分光と言います。光源としてシンクロトロン放射光^(*1)やレーザー光などが用いられます。

• 掲載誌：Nature
• 論文タイトル: Prediction and observation of an antiferromagnetic topological insulator
• 著者名: M. M. Otrokov¹, I. I. Klimovskikh², D. Estyunin², A. M. Shikin², E. F. Schwier³, S. Kumar³, 木村昭夫⁴, E. V. Chulkov¹、他36名
  1 ドノスティア国際物理センター
  2 サンクトペテルブルグ大学
  3 広島大学放射光科学研究センター
  4 広島大学大学院理学研究科
• DOI: 10.1038/s41586-019-1840-9