2020年9月24日 16:00-

物質科学と高エネルギー物理が拓く
非平衡物理のフロンティア

岡 隆史 氏
(東京大学 物性研究所, マックスプランク複雑物理学研究所)

アブストラクト: ディラック・ワイル半金属など多彩な量子物質の発見により、物性物理と高エネルギー物理の間の分野間交流は理論のみならず実験も含め近年盛んになっている。分野によって視点が異なるため、俯瞰的にみることで思いもよらない発見がありえる。本講演では強力な電場で駆動されたディラック・ワイル系を舞台として、講演者が関わった非平衡物理の研究について紹介する。特に現象のエッセンスとなる「からくり」について、できるだけ分かりやすく紹介したい。従来の物質の光応答の理解は摂動論的である。そこではエネルギー保存則や光学選択則が現象理解の基礎となっている。ところが、電場が強くなると摂動展開や保存則は破綻し、時間変動する系特有の動的現象がおきはじめる。そのような例として、①粒子・反粒子対のシュインガー機構による対生成、②フェルミ球の運動や変形に伴う非摂動的トポロジカル電流の発生、③周期駆動外場によるフロッケ・トポロジカル状態の実現などがあげられる。１つの物理系で、これらの複数の現象を、複数の手法（自由場の理論、古典ボルツマン方程式、ホログラフィーなど）で研究していくと、共通点や差異などがみえるとともに、新しい”非平衡物理の学理”がおぼろげに浮かび上がってくる。