Novel spin devices fabricated by high-quality ultra-flat thin films of topological crystal insulators.

Research Project

Project/Area Number	24K21727
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	The University of Tokyo
Principal Investigator	秋山了太東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000) Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords	トポロジカル絶縁体 / トポロジカル結晶絶縁体 / 岩塩型構造 / スピンデバイス / 表面科学
Outline of Research at the Start	トポロジカル絶縁体（TI）とは、バルクが絶縁体なのに対し物質表面が金属的で移動度の高くスピン分極した物質群のことで、次世代の電子デバイス実現に有力な物質と目されている。中でもトポロジカル結晶絶縁体（TCI）は、トポロジカル表面状態が結晶の鏡映対称性を起源とし磁場に強く、また伝導チャネル（ディラックコーン）が複数あり多値制御デバイスへの応用も可能で大きな注目を集めている。しかし典型物質のPb1-xSnxTeは薄いと連続膜にならず、電子デバイス応用に長らく大きな障壁があった。その中、我々は原子層レベルで平坦な高品質薄膜作製に成功した。本研究ではそれを活かし新奇なスピントロニクスデバイスを作製する。