| Project/Area Number |
20H01834
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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 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Sakano Masato 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70806629)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
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| Keywords | 角度分解光電子分光 / 原子層フレーク試料 / ファンデルワールス積層体 / ヘテロ構造 / 顕微レーザー角度分解光電子分光 / レーザー角度分解光電子分光 |
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| Outline of Research at the Start |
現代科学の最前線では、原子数層からなるシート形状の原子層を可視化する・持ち上げる・重ねるといった技術が2010年代に大きく発展し、ねじれ2層グラフェンにおける超伝導の発現に代表されるような、新奇な物性が発見されるようになってきた。本研究では、計算によるシミュレーションも困難であるような、既知の原子層を組み合わせて作製された複合原子層における非自明な電子状態を実験的に直接観測し、新奇量子現象の探求を行うことを目的とする。多種多少な原子層の重ね合わせによる非自明な電子構造の形成における学理と、次世代デバイスにおける基盤技術の構築を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a micro-focused laser angle-resolved photoemission spectroscopy system that enables to measure of small (~0.01 mm) samples and a sample fabrication procedure for direct observation of electronic structures in van der Waals heterostructures prepared by a mechanical exfoliation and dry-transfer technique. Using these techniques, we have observed novel electronic structures in transition metal dichalcogenide few-layer materials and twist-stacked materials, which do not appear in bulk crystals, and reveal their origins.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
2次元物質を力学的に積層することによって創られるファンデルワールス積層体では、構成要素である2次元物質が単独では発現しない物性が創発され得るため、未開拓物性の宝庫として基礎・応用の両面の観点から研究されている。しかし、複雑な結晶構造を有するファンデルワールス積層体では正確な電子構造の計算予測が難しく、それが研究進展のボトルネックとなっていた。本研究で開発した顕微レーザー角度分解光電子分光装置と、角度分解光電子分光測定を可能にするファンデルワールス積層体の試料作製方法を用いることによって、ファンデルワールス積層体の電子構造の直接観測が可能となり、物性研究が飛躍的に進められることになった。
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