2016 Fiscal Year Research-status Report
独立駆動4探針・磁性探針STMによるスピン偏極した1次元電子系の研究
| Project/Area Number |
15K17464
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
高山 あかり 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70722338)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 輸送特性 / トポロジカル絶縁体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、トポロジカル物質と磁性絶縁体のヘテロ接合構造における輸送特性を明らかにするため、Bi2Se3やBi2Te3にMnSeを蒸着した薄膜について研究を行った。本研究に先立ち、光電子分光測定によるバンド分散の決定やLEED-IVによる構造解析の結果、Bi2Se3にMnのみの層を含むMnBi2Se4/Bi2Se3が新たに形成されていることを明らかにした。この試料について「その場4端子電気伝導測定法」を用いた研究を行った結果、Mnの蒸着量が増えるにつれて、それぞれで金属的な伝導を示しつつも、電気伝導度が減少する様子を観測した。先行研究のARPES実験との比較により、電気伝導度減少の起源は、試料内部に拡散したMnが散乱体として働くことが一因であると結論した。以上の結果は、日本物理学会や日本表面科学会などで発表を行い、構造解析や電子状態の実験も含めた内容で現在論文を投稿中である。
さらに、上記研究テーマと並行して2層グラフェンインターカレーション物質に関する研究も行った。昨年度に行った2層グラフェンインターカレーション物質の超伝導特性の研究を発展させ、構造の観点からグラフェン群の超伝導特性を明らかにするため、SiC上の２層グラフェンにアルカリ金属をドープした試料について、高エネルギー加速器研究機構において全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法を用いて構造解析を行った。本実験によって、SiC上の2層グラフェンおよびLiインターカレート後の構造について、グラファイトおよびバルクC6Liと同程度の構造を持つことを実験的に初めて明らかにした。この結果は、日本物理学会で発表し、現在論文投稿の準備中である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、当初の予定に従って、磁性不純物を含むトポロジカル絶縁体の輸送特性のほか、2次元超伝導物質における電気伝導および構造解析を行い、新規物性の観測とその起源解明を行った。以上の研究成果は論文や学会で発表しており、本研究の進捗状況としては、概ね予定通りに進んでいる。これまでの研究で得られた成果をもとに、さらに追加実験をすることで新たな研究成果も見込めるため、研究予定期間を１年延長する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
磁性不純物を含むトポロジカル絶縁体について磁性探針を用いた測定によりスピン物性の理解を深める。また、Rashba系物質などでも測定を行い、スピン偏極した電子状態と磁性の関係性について明らかにする。また、スピン偏極電流およびQSHEの計測にチャレンジし、スピン伝導特性を議論する。さらに、輸送特性だけではなく、構造解析や電子状態の解明も合わせて行い、物質全体の物性解明を目指す。
|
| Causes of Carryover |
本研究のさらなる遂行のため外部実験施設への申請を行ったが、採択が次年度になったため、施設に持ち込む実験器具およびその旅費として本年度の使用予定を次年度に繰り越した。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
外部施設に持ち込むための蒸着源の購入および旅費に充てる。
|
Research Products
(8 results)
-
[Journal Article] Proving Nontrivial Topology of Pure Bismuth by Quantum Confinement2016
Author(s)
S. Ito, B. Feng, M. Arita, A. Takayama, R.-Y. Liu, T. Someya, W.-C. Chen, T. Iimori, H. Namatame, M. Taniguchi, C.-M. Cheng, S.-J. Tang, F. Komori, K. Kobayashi, T.-C. Chiang, and I. Matsuda:
-
Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 117
Pages: 236402
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
[Presentation] 走査トンネル分光測定による(Tl,Pb)/Si(111)表面超構造における超伝導の観測2016
Author(s)
中村友謙, H. Kim, 一ノ倉聖, 高山あかり, 秋山了太, A. Z. Zotov, A. A. Saranin, 長谷川幸雄, 長谷川修司
Organizer
物性研短期究会「走査トンネル顕微鏡による物性研究の現状と展望」
Place of Presentation
東京大学物性研究所, 柏
Year and Date
2016-10-31 – 2016-11-01
-
-
-
-
