Exploration of novel valley, optical, and spin functions in two-dimensional atomic layer materials based on strain control

• Project/Area Number: 24K21724
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 好田 誠 東北大学, 工学研究科, 教授 (00420000)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 原子層材料 / 歪み / バレ自由度

Outline of Research at the Start

物質を究極まで薄くすると原子一層になる。それが実現可能な2次元原子層物質は、バルク結晶と質的に異なる特性を示し、電荷に加え量子状態を自在に扱えるスピン・バレー自由度など多様な物性が発現する。加えて、単結晶かつ原子一層であるがゆえ、ひずみに対し極めて敏感となり10％に迫る巨大な弾性ひずみが期待できる。この利点を最大限活用することで、ひずみにより直接原子間隔を変調し、既存手法では困難な新奇物性制御や新機能創製を目指す。ひずみの能動制御により、2次元原子層物質を基軸としたスピン・バレー量子機能の創発を目指す。