| Project/Area Number |
18H01812
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 28020:Nanostructural physics-related
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
Aoki Nobuyuki 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (60312930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
音 賢一 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (30263198)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
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| Keywords | 量子ポイントコンタクト / ２層グラフェン / 量子化伝導度 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / WSe2 / バレー偏極 / スピン偏極 / スピン・軌道相互作用 / ゼロ磁場スピン分裂 / ２次元物質 / 量子伝導現象 / グラフェン / 高移動度化 / 量子閉じ込め構造 / バレー / 垂直電場印加 / 高移動度 / 量子閉じ込め / バレースピン / カー効果 / 電界閉じ込め / 六方晶窒化ホウ素 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a high mobility bi-layer graphene (BLGr) laminated by hexagonal boron-nitride (h-BN) was used for a study of quantum point contact (QPC) which is electro-statically confined one-dimensional (1-d) channel with a dual gate structure. In the QPC structure formed by BLGr, a valley-polarized quantization in units of 2e2 divided by h has been observed, which suggests a valley polarized transport by the 1-d confinement. In addition, in the QPC structure with the 3-layer WSe2 as the channel, we have observed the quantized conductance steps with the units of e2 divided by h, which suggest both valley and spin polarized transport at zero-magnetic field condition.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年，トポロジカル現象への注目が高くなってきている中で，電荷・スピンに次ぐ自由度としてバレーの効果を利用したバレーとロニクスが注目されている。円偏光の光照射を，垂直電場の印加によりK点とK'点のバレーの対称性を意図的に崩すことで幾何学的位相（ベリー位相）に差が生じ，結果的に試料内部に内部磁場が発生し，これがホール効果に類似したバレーホール効果として観測されてきている。本研究では，スプリットゲート構造という電気的な制御法によりバレー偏極のみならずスピンまで偏極した電流を実現したことから，新たなスピントロニクス／バレートロにクスの実現に役立つ成果といえる。
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