Ken-ichi Hino 研究室

本研究室は、レーザー光により駆動された半導体結晶における非平衡状態での物性現象を理論的に研究しています。具体的には、円偏光や直線偏光のレーザーを照射することで、通常は持たない特殊な電子状態が材料内に一時的に生成される過程を調べています。特に、ワイル半金属やディラック半金属と呼ばれる特殊な金属状態に注目し、その表面に現れる異常な電子状態の特性を明らかにすることを目指しています。 手法としては、量子力学に基づく理論計算と数値シミュレーションを用いています。バンド構造計算により、レーザー駆動下での電子エネルギー準位の変化を追跡し、さらに電子ダイナミクスの数値計算を実施して、レーザー誘起の磁化や光学応答などの観測量を予測しています。また、梯子型のハバード模型を用いた研究では、スピン励起の詳細な構造を数値対角化法により解析しています。 主な発見として、適切な周波数のレーザー照射により、複数種類の位相を持つ非平衡ワイル半金属状態が生成でき、それぞれが異なる性質の表面状態を持つことが明らかになっています。さらに、これらレーザー誘起状態では、スピン自由度が不均一に配置されるなど、通常の平衡状態では現れない物理が実現されることが示されています。