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目次

トポロジカル絶縁体入門

トポロジカル絶縁体入門

  • 安藤 陽一(著)
  • 第1章 トポロジカル絶縁体とは
    • 1.1 はじめに
    • 1.2 歴史的経緯
    • 1.3 わかってきたこと
    • 1.4 まだわからないこと
  • 第2章 量子力学のおさらい
    • 2.1 物質の二重性
    • 2.2 シュレーディンガー方程式
    • 2.3 波動関数と演算子
    • 2.4 時間によらないシュレーディンガー方程式
    • 2.5 空間反転対称性とパリティ
    • 2.6 ヒルベルト空間
    • 2.7 ブラケットとエルミート共役
    • 2.8 位置座標表示と完全性
    • 2.9 摂動論
    • 2.10 ハイゼンベルグの運動方程式
    • 2.11 軌道角運動量
    • 2.12 回転変換と角運動量
    • 2.13 スピン
    • 2.14 時間反転対称性とクラマース縮退
    • 2.15 ディラック方程式
    • 2.16 電子の磁気双極子モーメント
    • 2.17 スピン軌道相互作用の起源
    • 2.18 ボゾンとフェルミオン
    • 2.19 第2量子化
  • 第3章 固体物理学のおさらい
    • 3.1 フェルミ準位とフェルミ面
    • 3.2 状態密度
    • 3.3 ブラベー格子と逆格子
    • 3.4 ブロッホの定理
    • 3.5 エネルギースペクトル
    • 3.6 強束縛近似とバンド描像
    • 3.7 絶縁体と金属
    • 3.8 有効質量
    • 3.9 ブロッホ電子の運動
    • 3.10 ランダウ量子化
  • 第4章 フェルミ面の観測法
    • 4.1 角度分解光電子分光
    • 4.2 量子振動
  • 第5章 トポロジカル絶縁体の基礎理論
    • 5.1 ベリー位相
    • 5.2 TKNN数
    • 5.3 時間反転演算子
    • 5.4 時間反転対称性とブロッホハミルトニアン
    • 5.5 時間反転分極とZ2指数
    • 5.6 Z2指数の一般式
    • 5.7 3次元系への拡張
    • 5.8 空間反転対称性を持つトポロジカル絶緑体
    • 5.9 BHZ模型
  • 第6章 トポロジカル絶縁体物質
    • 6.1 2次元トポロジカル絶縁体
    • 6.2 3次元トポロジカル絶縁体
    • 6.3 トポロジカル半金属
    • 6.4 トポロジカル結晶絶縁体
    • 6.5 トポロジカル絶縁体の確認方法
    • 6.6 試料作製方法
    • 6.7 バルク絶縁性の実現方法
  • 第7章 トポロジカル絶縁体の物性
    • 7.1 ヘリカルスピン偏極
    • 7.2 準粒子干渉効果
    • 7.3 輸送特性
    • 7.4 磁性の効果
    • 7.5 トポロジカル電気磁気効果
    • 7.6 スピン物性
    • 7.7 光物性
  • 第8章 トポロジカル超伝導体
    • 8.1 超伝導とは
    • 8.2 トポロジカル超伝導体とは
    • 8.3 マヨラナ粒子
    • 8.4 キタエフ模型
    • 8.5 スピンレス2次元カイラルp波超伝導状態
    • 8.6 ハイブリッド系におけるトポロジカル超伝導
  • 第9章 応用への展望
    • 9.1 ディラック性デバイス
    • 9.2 量子現象デバイス
    • 9.3 スピントロニクスデバイス