ホイスラー型ワイル磁性体薄膜の電子構造解明と熱電能の増強

• Project/Area Number: 21K14540
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 角田 一樹 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究職 (20882369)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: ホイスラー合金 / ワイル磁性体 / 角度分解光電子分光 / スピン分解光電子分光 / 異常ネルンスト効果

Outline of Research at the Start

本研究では、巨大異常ネルンスト効果が観測されているホイスラー型ワイル磁性体薄膜Co2MnZ(Z=Al,Si,Ga,Ge)に着目し、スピン・角度分解光電子分光、熱輸送測定、理論計算によって、電子構造と熱電能の対応関係を解明する。光電子分光実験では、軟X線および真空紫外線放射光を相補利用することによって、バルクと表面の電子構造を切り分けて観測する。また、元素の部分置換による４元系ホイスラー合金薄膜や、組成傾斜の付いたコンビナトリアル膜の作成によって熱電能の増強も狙う。特に、４元系薄膜の作成はホイスラー合金が持つ複数の機能性の同時発現にも波及する可能性があるため、物質探索の側面からも研究を進める。