| Project/Area Number |
21J00419
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
蒋 男 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 2次元物質 / 電界効果 |
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| Outline of Research at the Start |
２次元物質は、弱いファンデルワールス結合で凝集したバルク層状物質をへき開することで作製され、バルクとは大きく異なる性質を示す。２次元物質同士は各層間の結合が弱いため、異種物質を格子整合という拘束条件なく積層させられる。さらにツイスト角の自由度ももっている。このような大きな可能性を秘めている２次元物質だが、２次元磁性体の研究は比較的初期段階にある。そこで申請者は２次元物質のスピン機能を開拓する研究をおこなう。ツイスト構造は自然科学全般において重要な概念であるキラリティの制御に有用であるため、２次元物質のツイスト自由度を利用して磁性体のキラリティを制御し、それに基づいたスピン機能の研究を展開する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
FGTは空気や水分に弱く、取り扱いが難しいので当初の予定を変更して、他の2次元物質における電界効果によるスピン機能を目指した研究を行った。主に、FeSe、MnBi2Te4、ZrNClの電界効果を調べた。
ゲート電圧による超伝導・強磁性転移を目指し、FeSe薄膜にLiインターカレーションを行った。Liインターカレーションを行った試料にて輸送現象を測定したところ、負の磁気抵抗効果や、異常ホール効果らしき信号をとらえ、電界効果による超伝導・磁性転移の傾向を捉えた。しかし、(Li,Fe)OHFeSeにて同様の結果の報告があったため、この研究は一時保留することにした。
MnBi2Te4薄膜においてもLiインターカレーションを行い、反強磁性・強磁性転移を目指した。Liインターカレーションによるキャリア数の増大には成功したが、磁性はほとんど変化せず、むしろ消えていく結果となった。
機械剥離したZrNClにおいては、固体ゲートによる超伝導状態の実現を目指した。LiインターカレーションによってBCS-BECクロスオーバー領域に到達できた報告があるが、より低キャリア領域を詳細に調べることが目的であったが、超伝導状態の実現には至らなかった。hBNによって試料を保護し、キャリアの移動度を上げて、超伝導状態の実現を目指したが、hBNによる移動度の増加は優位ではなかった。むしろ元の試料の結晶性を上げるなどして移動度の向上を目指す必要があると結論付けた。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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