2020 Fiscal Year Annual Research Report
Growth of Dirac electron system antiperovskite oxides films
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18K04946
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
簑原 誠人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (70728633)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 酸化物エレクトロニクス / 薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、極めて高い電子移動度を持つディラック電子を駆使した、次世代エレクトロニクス応用を目指した研究が盛んに進められている。本研究では、そのようなディラック電子を有する物質として「アンチペロブスカイト酸化物」に着目する。この物質は、３次元的なディラック電子を持つと理論的に予言され、幅広い応用可能性が期待されている。ディラック電子に基づく機能活用のためには、未だ理論上想定されるに留まっているアンチペロブスカイト酸化物におけるディラック電子特有の電子状態を実験的に明らかにする必要がある。そのような電子状態評価やデバイス応用において不可欠である薄膜化に関して、これまでの先行研究では作製に成功しているかどうか未だ疑問の余地が残る。そこで本研究では、①パルスレーザー堆積法によるアンチペロブスカイト酸化物薄膜の作製、および②作製した薄膜におけるディラック電子特有の電子状態を直接観測することを目的とする。
初年度では、アンチペロブスカイト酸化物Ca3SnO薄膜の作製に成功したものの、その表面は角度分解光電子分光測定を行うのに十分な品質ではなかったため、２年目では表面品質向上の指針確立を目的として、類縁スズ酸化物SnO薄膜について、低温成長における表面形状の評価およびその品質向上に取り組んだ。その結果、レーザー条件の最適化により、高品質表面を示す電子線回折パターンを得ることに成功した。得られた高品質SnO薄膜において角度分解光電子分光測定を試みたが、試料作製チャンバーから評価チャンバーへの搬送時の表面吸着による劣化が問題であることがわかった。そこで本年度は、真空搬送スーツケースを自作し、これを用いた評価システムを構築した。その結果、清浄表面を保ったまま評価チャンバーへの搬送が可能となり、角度分解光電子分光測定を行うに至った。
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[Journal Article] Photoinduced Transient States of Antiferromagnetic Orderings in La1/3Sr2/3FeO3 and SrFeO3 Thin Films Observed through Time-resolved Resonant Soft X-ray Scattering2021
Author(s)
Kohei Yamamoto, Tomoyuki Tsuyama, Suguru Ito, Kou Takubo, Iwao Matsuda, Niko Pontius, Christian SchBler-Langeheine, Makoto Minohara, Hiroshi Kumigashira, Yuichi Yamasaki, Hironori Nakao, Youichi Murakami, Takayoshi Katase, Toshio Kamiya, Hiroki Wadati
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Journal Title
arXiv
Volume: 2103
Pages: 16038
Open Access / Int'l Joint Research
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