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半導体表面Rashba電子系の電子・スピン輸送物性

研究課題

研究課題/領域番号 15H03675
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関京都大学

研究代表者

有賀 哲也  京都大学, 理学研究科, 教授 (70184299)

研究分担者 八田 振一郎  京都大学, 理学研究科, 助教 (70420396)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2015年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード表面電気伝導 / トポロジカル絶縁体 / 表面相転移 / 表面・界面物性 / 単層物質 / 低次元物質 / ナノ物質 / 超薄膜 / スピン物性 / ラシュバ効果
研究成果の概要

層状トポロジカル絶縁体の従来の成膜方法として、チェンバー汚染を伴わない新手法を考案し、結晶性のよいBi2Te3を単層成長させることに成功した。得られたBi2Te3膜の電子状態、電気伝導度測定を行い、両者の間の対応関係を解明した。
Si表面上の(4x1)-In単原子層について、4x1相の相転移にともなう電気伝導度変化の観測に成功し、相転移の機構を明らかにした。rect-In相の電気伝導度の温度依存性を測定し、金属フタロシアニン分子を吸着させることにより伝導度の温度勾配が変化することを見出した。また、実在が疑問視されていたhex相の合成に成功し、これが単原子層金属であることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Atomic-scale study of formation of sodium-water complexes on Cu (110)2018

    • 著者名/発表者名
      A Shiotari, H Okuyama, S Hatta, T Aruga, I Hamada
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 17 ページ: 12210-12216

    • DOI

      10.1039/c8cp01237g

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water-NO Complex Formation and Chain Growth on Cu(111)2018

    • 著者名/発表者名
      Koshida Hiroyuki、Hatta Shinichiro、Okuyama Hiroshi、Shiotari Akitoshi、Sugimoto Yoshiaki、Aruga Tetsuya
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 号: 16 ページ: 8894-8900

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b12447

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical conduction and metal-insulator transition of indium nanowire on Si(111)2017

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Hatta, Takashi Noma, Tetsuya Aruga, Hiroshi Okuyama
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Different types of Rashba spin-split surface states on Ge(111)2015

    • 著者名/発表者名
      T. Aruga
    • 雑誌名

      J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.

      巻: 201 ページ: 74-80

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2014.10.004

    • NAID

      120005674614

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In/Si(111)表面上フタロシアニン分子の吸着状態の研究2018

    • 著者名/発表者名
      綾遥奈、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      物性科学研究センター講演会・研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The power law suppression of the density of states of Au/Si(001) is not a unique characteristic of the quasi one-dimensional superstructure2018

    • 著者名/発表者名
      Petros Thomas、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低速電子回折によるIn/Si(111)表面上のフタロシアニン分子の吸着状態の研究2018

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎、綾遥奈、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術公演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In/Si(111)表面上の銅フタロシアニン分子の吸着状態2018

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎、綾遥奈、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 角度分解光電子分光と電気伝導度測定で探る表面低次元物質2017

    • 著者名/発表者名
      有賀哲也
    • 学会等名
      応用物理学会第12回励起ナノプロセス研究会
    • 発表場所
      淡路市
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In/Si(111)4x1表面の相転移:ヒステリシスの非対称とステップの効果2017

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎, 奥山弘, 有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会2017年年次大会
    • 発表場所
      豊中市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In/Si(111)√7×√3-hex表面の電子構造2017

    • 著者名/発表者名
      寺川成海, 八田振一郎, 奥山弘, 有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会2017年年次大会
    • 発表場所
      豊中市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 4 端子伝導度測定を用いた鉄フタロシアニン超薄膜の成長の観察2017

    • 著者名/発表者名
      八田 振一郎, 奥山 弘, 有賀 哲也
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Electronic Structure and Electrical Conduction of Ultrathin Bi_2Te_3 Films2017

    • 著者名/発表者名
      S. Hatta, K. Obayashi, H. Okuyama and T. Aruga
    • 学会等名
      Symposium on Surface Science & Nanotechnology
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-01-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electronic Structure of In/Si(111)√7x√3-hex Surface2017

    • 著者名/発表者名
      S. Terakawa, S. Hatta, H. Okuyama and T. Aruga
    • 学会等名
      Symposium on Surface Science & Nanotechnology
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-01-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In/Si(111)√7×√3-hex表面の電子構造2017

    • 著者名/発表者名
      寺川成海、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      2017年真空・表面科学合同講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In/Si(111)√7×√3-hex表面の電子構造と相転移2017

    • 著者名/発表者名
      寺川成海、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フタロシアニン分子に覆われた金属超薄膜の電子状態と電気伝導2017

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The role of disorder on the density of states of Au-induced chains on Si(001)2017

    • 著者名/発表者名
      Petros Thomas、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electronic structure and phase transition of In/Si(111)√7×√3-hex surface2017

    • 著者名/発表者名
      寺川成海、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      第5回伊藤国際学術研究センター会議(IIRC5)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CaF2/Si(111)上におけるFeBr2薄膜成長の研究2017

    • 著者名/発表者名
      金伸謙、八田振一郎、奥山弘、有賀哲也
    • 学会等名
      2017年関西薄膜表面物理セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 八田振一郎, 大林嵩, 奥山弘, 有賀哲也2016

    • 著者名/発表者名
      Bi_2Te_3 超薄膜の電子状態と電気伝導
    • 学会等名
      2016 真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In/Si(111)4x1表面の相転移とヒステリシス2016

    • 著者名/発表者名
      八田 振一郎、奥山 弘、有賀 哲也
    • 学会等名
      2015年度関西薄膜表面物理セミナー
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A precision surface electrical conductivity study of the SI(111)-In (4x1)-(8x2) phase transition2016

    • 著者名/発表者名
      Shinichro Hatta and Tetsuya Aruga
    • 学会等名
      13th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      Rome
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FePc吸着 In/Si(111)表面の電子状態と電気伝導2016

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎, 坂田直人, 奥山弘, 有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)基板上におけるBi2Te3超薄膜の成長と電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎, 大林嵩, 奥山弘, 有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] In/Si(111)-(4×1)表面の相転移と電気伝導2015

    • 著者名/発表者名
      八田 振一郎,奥山 弘,有賀 哲也
    • 学会等名
      第35回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)基板上に成長させた Bi2Te3 薄膜の電子状態と電気伝導2015

    • 著者名/発表者名
      大林嵩,八田振一郎,奥山弘, 有賀哲也
    • 学会等名
      第35回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] In/Si(111)-(√7x√3)表面の電気伝導に対する吸着鉄(II)フタロシアニンの効果2015

    • 著者名/発表者名
      坂田 直人,八田 振一郎,奥山 弘,有賀 哲也
    • 学会等名
      2015年度関西薄膜表面物理セミナー
    • 発表場所
      交野市
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of the 1D Metallic Band of Au-Induced Atomic Chains on Vicinal Si(001)2015

    • 著者名/発表者名
      P. Thomas, N. Kawai, S. Hatta, H. Okuyama, T. Aruga
    • 学会等名
      2015年度関西薄膜表面物理セミナー
    • 発表場所
      交野市
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hysteresis Behavior of Electrical Conductivity2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Hatta, Hiroshi Okuyama and Tetsuya Aruga
    • 学会等名
      The 15th International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces
    • 発表場所
      Hiroshima
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 特異な電子状態をもつ金属単原子層の電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部平成27年度 第2回講演会講演会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In/Si(111)-(√7×√3)表面の電気伝導に対する吸着フタロシアニンの効果2015

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎, 坂田直人, 奥山弘, 有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)基板上に成長させたBi2Te3薄膜の電子状態と電気伝導2015

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎, 大林嵩, 施安路, 奥山弘, 有賀哲也
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Unusually high electrical conductivity of a Pb monolayer on Ge(111)2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Aruga, Shinichiro Hatta, Hiroshi Okuyama
    • 学会等名
      31st European Conference on Surface Science
    • 発表場所
      Barcelona
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 温度可変型 4 端子プローブでみる表面低次元金属􏰟電気伝導2015

    • 著者名/発表者名
      八田振一郎
    • 学会等名
      平成27年度前期物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-05-15  

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