物性物理学：非アーベルトポロジカル電荷とエッジ状態の実験的観測

トポロジカル相はここ数十年で、ギンツブルグ–ランダウ対称性の破れのパラダイムを超える物質状態の新たな分類として登場してきた。その根底にある大域的不変量は、チャーン数や巻き付き数などの整数、すなわちアーベル電荷によってうまく特徴付けられることが多い。つい最近、非アーベルトポロジカル電荷の概念が提唱された。これは、互いに絡まった複数（2つ以上）のバンドギャップを伴う非可換の豊かな組紐構造を有する。今回我々は、時間空間反転に対して対称な伝送線ネットワークにおいて、非アーベルトポロジカル電荷を実験的に観測したことを報告する。四元数の非アーベルトポロジカル電荷は、固有状態のフレーム球上に明確にマッピングされた。さらに、エッジ/ドメイン壁状態の分布に大域的な視点を与える、非アーベル型の商関係が見いだされた。今回の成果は、非アーベルトポロジカル電荷の特性評価と操作への扉を開くものであり、これは、二次元系における軌跡に依存するディラック/ワイル・ノード衝突や三次元系において許容されるノード線構造などの興味深い観測可能量につながる可能性や、ねじれ2層グラフェンの特定の強相関相の知見をもたらす可能性がある。

目次へ戻る