Si結晶上のIn原子層における共有結合型のモアレ超構造：超大規模第一原理計算で実証

Research Project

Project/Area Number	24K08251
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
Research Institution	Kyoto Sangyo University
Principal Investigator	内田和之京都産業大学, 理学部, 教授 (10393810)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords	原子膜 / 結晶表面 / 第一原理計算 / モアレ
Outline of Research at the Start	2次元超伝導系の希少な例として注目されている「Si結晶の(111)表面上のIn原子層」の真の原子構造が、従来に考えられていた√7×√3周期の構造ではなく実はそれに長周期の変調を課して得られるモアレ超構造なのではないだろうか?という仮説を立て、超大規模な第一原理計算により実証する。これによって従来のモデルが抱える「STM実験の結果を完全には再現できない」という問題点が克服され、この表面の原子構造が確定する。本研究は、この系の電子論的な応用研究の基礎を改めて確立するという工学的な重要性と、共有結合型の物質におけるモアレという物質科学の新しい視点を提示する理学的な面白さを兼ね備えている。