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越野研究室

member
教授 越野 幹人
所属
物性理論研究部門
専攻
理学系物理学※申請中

研究テーマ

  • 2次元物質・モアレ物質の量子物性理論
  • トポロジカル物性・幾何学的位相効果に基づく新奇物性
  • 準周期物質、新しい幾何学的構造物質の理論構築

二次元物質やモアレ物質など、特異な形状や構造を持つ多様な物質を対象として、その量子的性質を理論的に研究しています。これらの物質の研究は21世紀以降急速に拡大し、従来の物質には見られなかった新しい物性が次々と発見され、現在では物質科学の重要なフロンティアの一つとなっています。我々のグループでは、ミクロなハミルトニアンから系統的に導出される有効模型や連続体模型を用いることで、現象の本質を捉える基礎理論の構築を進めるとともに、新たな物性や機能の理論的提案を目指しています。特に、電子状態のトポロジーや量子幾何に由来する位相効果に注目し、トポロジカル物性や新奇な量子状態の解明に取り組んでいます。さらに、厳密な空間周期を持たない準周期物質や新しい幾何学的構造を有する物質系に対して、従来のブロッホ理論の枠組みを超えた記述法の開発にも挑戦しています。実験グループとも密接に連携し、理論と実験の協働による新現象の予測と理解を推進しています。

代表的なモアレ物質であるツイスト二層グラフェンの構造(左)とバンド構造(右)フラットバンドに起因して非自明な量子状態が生じる。
hBNとグラフェンからなる3層モアレ系の構造(上)とエネルギースペクトルの角度依存性(下)。数字はギャップを特徴づける第二Chern数であり、4次元の量子ホール効果と形式的に関係する。

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