スピン偏極イオン散乱分光法を用いた電流誘起スピン偏極の研究
| Project/Area Number |
15J11055
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Thin film/Surface and interfacial physical properties
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
一ノ倉 聖 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 原子核散乱 / 低速イオン散乱 / スピン偏極イオン / スピン軌道相互作用 / スピントロニクス / 超伝導スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は物質・材料研究機構との共同研究の兼ね合いから、イオン散乱分光を中心として研究を進めることはできなかった。そのため、昨年度に引き続き、電流誘起スピン偏極が期待できる物質群、すなわち大きなスピン軌道相互作用と高い導電性を持つ物質の探索を行った。
昨年度、表面超構造シリコン表面上に作製するタリウム・鉛合金[Si(111)-√3×√3-(Tl, Pb)]が強いスピン軌道相互作用によって大きくスピン分裂したバンドを持ち、さらに2.3 Kにおいて超伝導を示すことを報告した。本年度は考察を進め、バンド分散の温度変化から求められていた強い電子格子相互作用(λ～1.6)が超伝導に寄与していると結論し、表面科学会誌で報告した。これらの性質から非従来型超伝導、特に、スピン分裂の大きさとフェルミエネルギーの比が0.1程度に達することから、一重項‐三重項混成などの特異なスピン構造を持つ超伝導状態が期待される。極低温におけるSTM実験も行い、超伝導ギャップを観測した。そのギャップの定量的な解釈のため、議論を進めている。
他にも、シリコン上のタリウム２原子層[Si(111)-6x6-Tl]を再現性良く作製する方法を見出し、0.96 Kにおいて超伝導を示すことを発見した。スピン軌道相互作用と超伝導の関連は明らかでないが、6x6-Tlでは超伝導―金属―絶縁体転移が起きており、金属状態がBose金属というモデルで説明できることがわかった。これらの結果をまとめた投稿論文は2D Materials誌に掲載された。
このように、本研究では様々な新奇ラシュバ物質を見出し、電流誘起スピン偏極のようなスピントロニクス現象と超伝導の融合的研究に発展する成果を得た。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Observation of Superconductivity on the Rashba-Type Surface Reconstruction (Tl, Pb)/Si(111) by <i>in situ</i> Electrical Transport Measurements2016
Author(s)
一ノ倉聖, 保原麗, 高山あかり, 長谷川修司, Andrey V. MATETSKIY, Leonid V. BONDARENKO, Alexandra Y. TUPCHAYA, Dimitry V. GRUZNEV, Andrey V. ZOTOV, Alexander A. SARANIN
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Journal Title
Hyomen Kagaku
Volume: 37
Issue: 8
Pages: 363-368
DOI
NAID
ISSN
0388-5321, 1881-4743
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Atomically Thinned Two-dimensional Superconductors2016
Author(s)
S. Ichinokura, K. Sugawara, A. Takayama, T. Takahashi, A. V. Matetskiy, L. V. Bondarenko, A. Y. Tupchaya, D. V. Gruznev, A. V. Zotov, A. A. Saranin, and S. Hasegawa
Organizer
66th Lindau Nobel Laureate Meeting
Place of Presentation
Lindau（Germany）
Year and Date
2016-06-26
Related Report
Int'l Joint Research
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