2014 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
25870966
|
|---|
| Research Institution | Hyogo Medical University |
|---|
Principal Investigator |
寺澤 大樹 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (90589839)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | グラフェン / 量子干渉効果 / 量子ホール効果 / スカーミオン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はグラフェンの量子ホール効果において、存在が予想されているスカーミオンという渦構造を持ったスピンによる多体励起を実験的に検証することを目的にしている。
当該年度は作製したグラフェン試料を用いて、量子ホール状態からのスカーミオン励起について測定した。作製できた単層グラフェン試料は、デバイス化の際に端子が２つしかつけられず、ホールバーを用いた４端子での縦抵抗とホール抵抗の同時測定はできなかった。また、高い移動度が得られる架橋構造をした試料の作製も試みたが、残念ながら弗酸で酸化シリコン膜を削った際にグラフェンが電極ごとなくなってしまい、失敗した。
作製できた試料で抵抗を測定したところ、低温において普遍的電導度揺らぎが観測された。さらに磁場を加えたところ、弱局在が抑制されて抵抗が減少することが確認できた。このとき、電導度揺らぎの極大と極小では、弱局在の解析により得られる弾性的な谷間散乱時間の時間スケールが異なる傾向があることが分かった。すなわち、実験結果は電導度が小さいときは谷間散乱が頻繁に起こっていることを示している。また、これまでそれぞれ別々に考えられていた普遍的電導度ゆらぎと弱局在は、非常に密接に関係していることが分かった。この結果は、量子干渉効果という、量子力学の非常に基本的な現象に関係しており、大変重要である。さらに４端子測定の可能な試料を作製し、より定量的な議論もできるようにまとめ、論文として発表する予定である。
今後は研究目的通り、グラフェン量子ホール効果のスカーミオンついて研究する予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ホールバー型の良好な試料の作製ができていないため、量子ホール効果の観測さえできていない状態である。また、高移動度の架橋構造試料の作製に挑戦中であり、試料の作製に成功すれば、測定や解析に進める。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後も試料作製を継続して行い、実験できるようにする。剥離法での試料作製では単層グラフェンが得られにくいので、CVDで成長した単層グラフェンを用いたデバイスの作製も考慮したい。
|
| Causes of Carryover |
回転機構の購入を検討し、予算を使用する予定だったが、高額だったため諦めた。その分他の物品の購入に充てたため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
成果発表などに主に使用する予定である。また、試料作製に役立ちそうなものを早急に購入し、研究に活かす事を計画している。試料作製中または作製後にゲートリークが生じてしまい、測定できなくなることが多いので、ゲートリーク対策をするための装置を購入する予定である。
|
-
-
-
-
-
[Presentation] Low Temperature Anomalies of Resistance in Titanium-Cleaned Single Layer Graphene2014
Author(s)
A. Fujimoto, Corey Joiner, Yuxuan Jiang, Tania Roy, Zohreh Razavi Hesabi, D. Terasawa, A. Fukuda, Zhigang Jiang, Eric Vogel
Organizer
ICPS2014: 32nd International Conference on Physics of Semiconductors
Place of Presentation
Austin, Texas, U.S.A.
Year and Date
2014-08-14 – 2014-08-14
-
-
