2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigating the electronic structures of LaAlO3/SrTiO3 heterostructures on an atomic scale
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26246022
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酸化物表面 / 二次元電子状態 / 超伝導 / 金属酸化物 / 表面 / 界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遷移金属酸化物は、多様な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス・エネルギー材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能特性の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で行うことが重要である。そこで、我々は独自の走査トンネル顕微鏡-成膜装置複合システムを構築し、研究を進めた。
本年度は最終年度ということもあり、論文にまとめる作業に集中した。SrVO3表面の特異な二次元電子状態、および、LiTi2O4表面の超伝導状態について考察を深め、論文発表を行った。
SrVO3については薄膜最表面に存在する酸素原子が二次元電子系の出現に大きな役割を果たしていることを、第一原理計算と実験より明らかにした。酸素原子の存在により表面近傍の電子エネルギー準位が変化し、二次元に広がる電子状態が生まれる。さらに、極薄膜の表面構造についても検討を進めた。
LiTi2O4においては、表面の原子構造をまず明らかにした。計算と理論よりTiで終端していることがわかった。さらに超伝導転移温度の見積もりを行ったところ、表面は内部よりも低い超伝導転移温度を示すことを明らかにした。この物質は全固体Li電池の電極材料でもあり、エネルギー材料の面からも研究を進めた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] LiMn2O4とLi[Ni1/2Mn2/3]O4の粉末と薄膜試料のmuSR2017
Author(s)
杉山純, 野崎洋, 梅垣いづみ, 向和彦, 白木将, 一杉太郎, S. Cottrell, A. Suter, Z. Salman, T. Prokscha, Y. Sassa, M. Mansson
Organizer
日本物理学会2017年秋季大会
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