Novel spin properties of heavy-element bilayer crystals

• Project/Area Number: 25K01665
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 坂本 一之 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70261542)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮町 俊生 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (10437361) ; 小田 竜樹 金沢大学, 数物科学系, 教授 (30272941)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2026: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: バイレーヤー結晶 / スピン偏極フェルミ面 / スピン軌道相互作用 / ラシュバ・エデルシュタイン効果 / 界面物性

Outline of Research at the Start

本研究は、Tlバイレーヤー結晶に現れる特異なスピン偏極フェルミ面の起源を解明することで、原子層結晶研究の新しい展開を切り拓き、従来型の記憶素子を凌駕する次世代量子デバイスの具現化への道筋を明示することを目的としている。また、磁性有機分子/Tlバイレーヤー界面でのスピン物性も明らかにすることで、Tlバイレーヤーに発現する超伝導性とスピン偏極フェルミ面を組み合わせることで期待される次世代量子デバイスの創製に道筋をつける。物性測定と理論の研究者がチームを組み、実験で得たスピン物性を理論的に解析し、磁気抵抗メモリなどのデバイスや量子コンピューティング実現の可能性を議論する。