Observation of chiral edge state in magnetic topological material by nono-spin ARPES

• Project/Area Number: 24K00564
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 相馬 清吾 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (20431489)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀場 弘司 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 次世代放射光施設整備開発センター, 上席研究員 (10415292)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000); Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2024: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
• Keywords: トポロジカル絶縁体 / 異常量子ホール効果 / 角度分解光電子分光 / スピン分解光電子分光 / ナノARPES

Outline of Research at the Start

次世代放射光施設ナノテラスにおいて稼働するナノスピンARPES装置を基盤として、磁性トポロジカル物質のエッジに発現すると考えられている１次元カイラルエッジ状態の電子構造の解明に取り組む。エッジ状態観測を困難にしていたARPESの空間分解能の制限を克服するため、(1)次世代放射光からの先端光源を駆使してARPESの空間分解能を向上させ、(2)トポロジカル量子伝導の起源となる１次元カイラルエッジ状態の観測、(3)磁性体の磁気ドメイン境界で形成される１次元カイラル電子状態の観測、(4)高次トポロジカル絶縁体およびアクシオン絶縁体の探索を中核的課題として研究を進める。