2019 Fiscal Year Annual Research Report
2D materials with Rshba spin, local spin, and conduction electrons
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19H01825
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
有賀 哲也 京都大学, 理学研究科, 教授 (70184299)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥山 弘 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60312253)
八田 振一郎 京都大学, 理学研究科, 助教 (70420396)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 表面界面 / 超薄膜 / 低次元物質 / 電気伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、新しい低次元電子材料として注目されている金属ハライドなどの層状物質を極限まで薄くした、単分子層、2分子層物質の電子スピン物性と2次元電気伝導性を明らかにすることを目的としている。
当該年度においては、半導体シリコン表面上に作成した電気伝導性単原子膜に関して、その膜を破壊せずにも膜の電気伝導性およびその温度依存性を測定するための装置開発を行い、実際にシリコン単結晶表面上に作成したインジウム原子結晶超薄膜の電気伝導性およびその温度依存性を精密測定することに成功した。
具体的には、新たに開発した超高真空非破壊4端子プローブにより、シリコン表面上のインジウム原子層の電気伝導度の温度依存性の精密測定を行った。この表面の電子構造について角度分解光電子分光により測定し、金属的電気伝導度の由来となっている金属的表面電子状態を特定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
固体表面上の単分子膜は千万分の一ミリ程度の厚さしか無く、通常の電気伝導度測定法では膜を破壊してしまうため、電極を取り付けることが非常に難しい。また、特定の結晶表面にのみ成長するので、予め基板上に電極を取り付けておくこともできない（良質な膜が作れない）。本研究では、これらの困難を解決し、半導体表面上の、わずか一千万分の一ミリメートルの厚さの分子性物質超薄膜について電気伝導度の精密測定することを、世界に先駆けて実現した。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した電気伝導度測定手法を走査トンネル顕微鏡、第一原理計算、低速電子回折などと組み合わせることにより、超薄膜の電気伝導性をその原子配列構造、電子状態と関連づけて議論することができるようになった。これにより、種々の超薄膜について研究を展開する。
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