Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
準結晶に代表される非周期結晶は、高次元超空間における周期結晶（「ハイパーマテリアル」）の物理空間における断面として記述される。この高次元性は、フェイゾンなどの新しい自由度とそれに伴う新しい現象を生み出す。本研究では、電子系における高次元現象の探索を目的として、走査トンネル顕微鏡を用いた分光イメージング測定により、電子状態を実空間解像する。測定対象には、金属伝導と優れたへき開性を示すミスフィット層状カルコゲナイドを用いることで、原子分解能分光による新奇高次元電子状態の開拓を目指す。
準結晶に代表される非周期結晶は、高次元超空間における周期結晶（「ハイパーマテリアル」）の物理空間における断面として記述される。本研究では、電子系における高次元現象の探索を目的として、走査型トンネル顕微鏡を用いた分光イメージング測定を行う。本年度は、ミスフィット層状カルコゲナイド(SnSe)1.18(TiSe2)2について測定を行った。昨年度に測定を行った(PbSe)1.16(TiSe2)2と同様の、岩塩型構造を持つSnSe層と八面体構造を持つTiSe2層が積層した結晶構造を持つ。これらの構成層は対称性と周期性が異なっているため、ミスフィット層状カルコゲナイドはハイパーマテリアルとしての性質を持つ。さらに優れたへき開性を持つため、走査型トンネル顕微鏡に適した清浄平坦表面が容易に得られる。(SnSe)1.18(TiSe2)2の測定結果には、(PbSe)1.16(TiSe2)2と同様の原子分解能での走査トンネル顕微鏡像、および、準粒子干渉パターンが明瞭に観察された。ただし、主なへき開面が2つの物質で異なっていることが分かった。(PbSe)1.16(TiSe2)2では2枚のTiSe2層間で、(SnSe)1.18(TiSe2)2ではSnSe層とTiSe2層間でへき開する。準粒子干渉パターンの解析から、(SnSe)1.18(TiSe2)2は(PbSe)1.16(TiSe2)2に比べて岩塩層からTiSe2層への電荷移動が少ないことが確認された。また、(SnSe)1.18(TiSe2)2では1T-TiSe2同様の2x2電荷密度波が観測された。このことは、(PbSe)1.16(TiSe2)2で観測された2.5x2.5長周期構造が、電子濃度の増加によってTiSe2面内に誘起された新しい秩序構造であることを示している。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Review of Scientific Instruments
Volume: 92 Issue: 3 Pages: 033702-033702
10.1063/5.0038852
https://github.com/yuksk/sati/
