メンバー

メンバープロフィール

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水島 健 (Takeshi Mizushima)

大阪大学(大学院基礎工学研究科)准教授

専門分野
凝縮系理論
領域での
研究テーマ
トポロジカル超流動・超伝導の理論
領域での役割
D01班分担者

E-mail : mizushima[at]mp.es.osaka-u.ac.jp

これまでの研究

 超流動3Heや異方的超伝導、冷却原子気体を中心として、系の保つ対称性とトポロジカル構造との関係性について研究を進めてきました。なかでも3Heはクリーンで等方的なフェルミ液体なので、非常に高い対称性を保ちます。そのため、トポロジカル量子現象の研究舞台として理想的な環境であると言えます。このような超流動3Heで起こるトポロジカル量子相転移や表面マヨラナ粒子の質量獲得、さらには奇周波数クーパー対との関係性などについて研究してきました。

本領域での研究

 超流動3Heや異方的超伝導体を中心にして、トポロジカルな準粒子であるマヨラナ粒子やワイル粒子を媒介としたダイナミクスや輸送現象に関する研究を行います。トポロジカル量子相転移やマヨラナ粒子に固有なイジング的スピン異方性、ワイル粒子特有のカイラル異常効果などがスピンダイナミクスや輸送現象にどのように影響するのかを明らかにすることで、トポロジカル準粒子固有の量子現象の検出を目指します。さらに、古くから中性子星内部では高密度中性子による3P2超流動が実現していることが示唆されています。超流動3Heで得られた知見を基盤としながら、トポロジカルな物質観を物性・原子核・天体などの垣根を越えて展開していくことを目指しています。

略歴

2000年
岡山大学理学部物理学科 卒業
2002年
日本学術振興会特別研究員(DC1)
2004年
岡山大学理学部物理学科 助手
2005年
岡山大学大学院自然科学研究科 博士後期課程修了
2007年
岡山大学大学院自然科学研究科 助教
2012年
ノースウェスタン大学客員研究員
2014年
大阪大学大学院基礎工学研究科 准教授、現在に至る

主な受賞

2013年
第7回日本物理学会若手研究奨励賞
2014年
第9回凝縮系科学賞

代表論文

"Symmetry Protected Topological Superfluids and Superconductors: From the Basics to 3He"
T. Mizushima, Y. Tsutsumi, T. Kawakami, M. Sato, M. Ichioka, and K. Machida,
Journal of the Physical Society of Japan 85, 022001-1-74 (Jan. 2016).
DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.85.022001

"Dirac-fermion-induced parity mixing in superconducting topological insulators"
T. Mizushima, A. Yamakage, M. Sato, and Y. Tanaka,
Physical Review B 90, 184516-1-11 (Nov. 2014).
DOI: 10.1103/PhysRevB.90.184516

"Odd-frequency pairing and Ising spin susceptibility in time-reversal-invariant superfluids and superconductors"
T. Mizushima,
Physical Review B 90, 184506-1-15 (Nov. 2014).
DOI: 10.1103/PhysRevB.90.184506

"Symmetry Protected Topological Order and Spin Susceptibility in Superfluid 3He-B"
T. Mizushima, M. Sato, and K. Machida,
Physical Review Letters 109, 165301-1-5 (Oct. 2012).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.165301

"Stable Skyrmions in SU(2) Gauged Bose-Einstein Condensates"
T. Kawakami, T. Mizushima, M. Nitta, and K. Machida,
Physical Review Letters 109, 015301-1-5 (Jul. 2012).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.015301

"Role of the Majorana Fermion and the Edge Mode in Chiral Superfluidity near a p-Wave Feshbach Resonance"
T. Mizushima, M. Ichioka, and K. Machida,
Physical Review Letters 101, 150409-1-4 (Oct. 2008).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.150409