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物性物理学：遷移金属ジカルコゲニドにおける自発的なジャイロトロピック電子秩序
Nature 578, 7796 doi: 10.1038/s41586-020-2011-8
キラリティー（カイラリティ）は自然界に遍在し、互いに逆のキラリティーの分布は基本的なレベルにおいて意外なほど非対称である。その例は、素粒子の弱い力におけるパリティの破れから、生体分子におけるホモキラリティーまで多岐にわたる。立体化学、分子生物学、薬理学では、キラリティー選択的合成（キラル誘導）を達成できる能力が非常に重要である。物性物理学では、結晶電子系は、鏡映面、空間反転中心、回反軸を欠く場合、幾何学的にキラルである。通常、幾何学的キラリティーは、結晶形成時に決まる物質のキラル格子構造によってあらかじめ定まっている。これに対し、ジャイロトロピック秩序を有する物質では、元々アキラルな格子において、電子が自発的に自己組織化して巨視的なキラリティーを示す。こうした秩序は、コレステリック液晶の量子版として提案されており、大きな関心を集めてきたが、ジャイロトロピック秩序の明確な観測や操作はこれまで行われていなかった。今回我々は、遷移金属ジカルコゲニドである半金属1T-TiSe2において光学的キラル誘導を実現し、ジャイロトロピック秩序相を観測したことを報告する。我々は、1T-TiSe2を臨界温度未満に冷却しながら中赤外円偏光を照射すると、片方のキラルドメインが優先的に形成されることを示す。この状態のキラリティーは面外方向の円偏光ガルバニック電流の測定によって確認され、電流の方向は光学的誘導に依存していた。ドメイン壁の役割を局所プローブでさらに調べる必要があるが、今回実証した方法を応用すれば、他の量子物質においてキラル電子相を実現・制御できる可能性がある。
