メンバー

メンバープロフィール

野村 竜司

野村 竜司 (Ryuji Nomura)

東京工業大学 (理学院) 助教

領域での
研究テーマ
磁場および粒子相関の制御による超流動ヘリウム3のトポロジカル量子臨界現象の探求  
領域での役割
A01班公募研究代表者

E-mail : nomura.r.aa[at]m.titech.ac.jp

これまでの研究

超流動3Heはスピン3重項p波凝縮状態にあることが確立しています。超流動3HeのB相は、3次元の時間反転対称トポロジカル超流体であり、その表面状態が粒子と反粒子が等価なマヨラナ粒子であるとの理論的指摘が出て以来、新たな注目を集めています。私はこのような指摘がされる前から、横波音響抵抗測定により表面アンドレーエフ束縛状態の観測をしていました。この表面状態がトポロジカル物質に特有のバルク-エッジ対応によって生じたギャップレス表面状態であるとの解釈が可能となりました。我々は壁の乱れを系統的に変化させ、乱れが小さいときには表面状態が線形分散関係(マヨラナコーン)を持つことを横波音響抵抗測定から示すことができました。また乱れが大きいときに、マヨラナ粒子に特有の奇妙な散乱過程に起因する表面状態密度の振る舞いを明らかにしました。

本領域での研究

ゼロ磁場・無相関の言わば無摂動状態のマヨラナ表面状態の物理は、我々のこれまでの研究により、乱れの影響まで含めて明らかにされている。本研究の目的は、この無摂動状態に微小な擾乱が加わったときの超流動3Heのトポロジカルな安定性を解明することである。磁場の印加や圧力挿引による粒子相関の制御により、マヨラナ粒子が質量を獲得する振る舞いを探究する。

略歴

1991年
京都大学理学部卒業
1998年
京都大学大学院理学研究科物理学宇宙物理学専攻博士課程単位取得退学
1998年
ノースウエスタン大学研究員
2000年
東京工業大学大学院理工学研究科物性物理学専攻 助手
2007年
同 助教、現在に至る

主な受賞

2007年
日本物理学会若手奨励賞
2013年
平成24年度東工大理学系若手研究奨励賞
2013年
第18回日本物理学会論文賞

代表論文

"Crystallization of 4He in Aerogel via Mass Flow from Surrounding Solid 4He"
H. Matsuda, A. Ochi, R. Isozaki, S. Minami, R. Nomura, J. Pollanen, W. P. Halperin, and Y. Okuda
Physical Review B 94, 024509-1-7 (Jul. 2016)
DOI: 10.1103/PhysRevB.94.024509

"Control of the wetting properties of 4He crystals in superfluid"
T. Takahashi, H. Minezaki, A. Suzuki, K. Obara, K. Itaka, R. Nomura, and Y. Okuda
Physical Review E 93, 052806-1-6 (May. 2016)
DOI: 10.1103/PhysRevE.93.052806

"Equilibrium Shape of 4He Crystal under Zero Gravity below 200 mK"
T. Takahashi, H. Ohuchi, R. Nomura, and Y. Okuda
Science Advances 1, e1500825-1-5 (Oct. 2015)
DOI: 10.1126/sciadv.1500825

"Transverse Acoustic Impedance of Superfluid 3He B Phase in Weak Magnetic Fields"

K. Akiyama, M. Wasai, M. Mashino, T. Nakao, S. Murakawa, R. Nomura, and Y. Okuda
Journal of the Physical Society of Japan 84, 065001-1-2 (May. 2015)
DOI: 10.7566/JPSJ.84.065001

"Spin-Dependent Acoustic Response in the nonunitary A1 and A2 Phases of Superfluid 3He under High Magnetic Fields"
S. Murakawa, A. Yamaguchi, M. Arai, M. Wasai, Y. Aoki, H. Ishimoto, R. Nomura, Y. Okuda, Y. Nagato, S. Higashitani, and K. Nagai
Physical Review Letters 114, 105304-1-4 (Mar. 2015)
DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.105304

"Falling 4He Crystals in Superfluid"
R. Nomura, T. Yoshida, A. Tachiki, and Y. Okuda
New Journal of Physics 16. 113022-1-9 (Nov. 2014)
DOI: 10.1088/1367-2630/16/11/113022

"Surface Majorana Cone of the Topological Superfluid 3He B phase"
R. Nomura, S. Murakawa, M. Wasai, K. Akiyama, T. Nakao, and Y. Okuda
Physics E 55, 42-47 (Jan. 2014)
DOI: 10.1016/j.physe.2013.06.006

"Thermal and Quantum Nucleation of 4He Crystals in Aerogel"
H. Matsuda, A. Ochi, R. Isozaki, R. Masumoto, R. Nomura, and Y. Okuda
Physical Review E 87, 030401(R)-1-4 (Mar. 2013)
DOI: 10.1103/PhysRevE.87.030401

"Ripening of Splashed 4He Crystals by Acoustic Waves with and without Gravity"
T. Takahashi, H. Ohuchi, R. Nomura, and Y. Okuda
New Journal of Physics 14, 123023-1-11 (Dec. 2012).
DOI: 10.1088/1367-2630/14/12/123023

"Surface Andreev bound states of superfluid 3He and Majorana Fermions"
Y. Okuda and R. Nomura
Journal of Physics: Condensed Matter 24, 343201-1-19 (Aug. 2012). Topical Review

DOI: 10.1088/0953-8984/24/34/343201

"Strong suppression of the Kosterlitz-Thouless transition in a 4He film under high pressure"
S. Murakawa, M. Wasai, K. Akiyama, Y. Wada, Y. Tamura, R. Nomura and Y. Okuda
Physical Review Letters 108, 025302-1-4 (Jan. 2012).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.025302

"Surface Majorana Cone of the Superfluid 3He B Phase"
S. Murakawa, Y. Wada, Y. Tamura, M. Wasai, M. Saitoh, Y. Aoki, R. Nomura, Y. Okuda, Y. Nagato, M. Yamamoto, S. Higashitani, and K. Nagai
Journal of the Physical Society of Japan 80, 013602-1-4 (Dec. 2011).

DOI: 10.1143/JPSJ.80.013602

"New anomaly in the transverse acoustic impedance of superfluid 3He-B with a wall coated by several layers of 4He"
S. Murakawa, Y. Tamura, Y. Wada, M. Wasai, M. Saitoh, Y. Aoki, R. Nomura, Y. Okuda, Y. Nagato,M. Yamamoto, S. Higashitani, and K. Nagai,
Physical Review Letters 103, 155301-1-4 (Oct. 2009).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.103.155301

"Broadening of the surface Andreev bound states band of superfluid 3He-B on a partially specular wall"
Y. Wada, S. Murakawa, Y. Tamura, M. Saitoh, Y. Aoki, R. Nomura, and Y. Okuda,
Physical Review B 78, 214516-1-5 (Dec. 2008).
DOI: 10.1103/PhysRevB.78.214516

"Competition between thermal fluctuations and disorder in the crystallization of 4He in aerogel"
R. Nomura, A. Osawa, T. Mimori, K. Ueno, H. Kato, and Y. Okuda,
Physical Review Letters 101, 175703-1-4 (Oct. 2008).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.175703

"Observation of Surface Andreev Bound States of Superfluid 3He by Transverse Acoustic Impedance Measurements"
Y. Aoki, Y. Wada, M. Saitoh, R. Nomura, Y. Okuda, Y. Nagato, M. Yamamoto, S. Higashitani, and K. Nagai,
Physical Review Letters 95, 075301-1-4 (Aug. 2005).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.95.075301

“Interface Motion and Nucleation of Solid Helium-4 Induced by Acoustic Waves"
R. Nomura, Y. Suzuki, S. Kimura, and Y. Okuda,
Physical Review Letters 90, 075301-1-4 (Feb. 2003).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.90.075301