Topological insulators and surface states

Date & Time
6 November 2008 (Thur), 3:00 pm - 4:30 pm
Place
4F seminar room, Collaborative Res. Bldg., Namiki site
Speaker
Prof. Shuichi Murakami(村上修一准教授)
Affiliation
Department of Physics, Tokyo Institute of Technology(東京工業大学大学院理工学研究科物性物理学専攻)
Title
Topological insulators and surface states
トポロジカルな絶縁体と表面状態
Abstract
The quantum spin Hall (QSH) system has been intensively studied in recent years, as a topic related with the spin Hall effect. While it is a spin analogue of the quantum Hall system, it occurs under zero magnetic field, and the spin-orbit coupling in the system plays the role of spin-dependent "magnetic field". This system is insulating in the bulk, whereas the edge states (in 2D) or the surface states (in 3D) are gapless, carrying spin currents. These edge or surface states remain gapless, being topologically protected against nonmagnetic impurities and surface roughness. In my talk we present our recent research results together with related theories and experiments.
スピンホール効果の研究から発展して最近、量子スピンホール系の物理が理論・実験両面から注目されている。これは量子ホール系のスピン版とみなせるが磁場は必要とせず、物質に内在するスピン軌道相互作用がスピンに依存した有効磁場の役目を果たす。この系はバルクでは絶縁体であるが、エッジ状態(2次元系)や表面状態(3次元系)がギャップレスでスピン流を運ぶ。このエッジ状態・表面状態はトポロジカルに保護されており、非磁性不純物や表面のラフネス等があってもギャップレスのままである。本講演ではこの効果に関する理論・実験を、最近の我々の研究結果を交えて解説する。
Contact
Dr. Yoshitaka Tateyama(館山佳尚)