研究課題
基盤研究(C)
複雑なバンド構造は、トポロジカル電子相、超伝導、熱電性能、また特異なスピン構造など、様々な興味深い物性を誘発する。本研究では、トポロジカルな電子相と超伝導との相関の解明。実験では、SnTe、GeTe、Cd3As2などの候補物質に系統的なキャリアドープを行なった。SnTeとGeTeにおいては超伝導の発現を確認し、特に後者は世界初の成果となった。その起因は原子価不安定性にあると考えられるが、これは現在、超伝導相互作用増強の起源として議論が進んでいる。トポロジカルな電子状態で話題となっているなCd3As2においても、ドーピングによる物性制御が可能であることが明らかとなった。
本研究では、超伝導と相互作用するトポロジカル電子相を検出することを目的とした。電子物性におけるトポロジーは、約15年前に始まった固体物理学の比較的新しい概念であり、関連した物性は当初、低温/強磁場のような特殊な環境でのみ発現すると考えられていた。本研究によって、多くの物質が様々な環境において、超伝導を含むトポロジカルな物性を発現しうることが明らかとなり、将来的な量子計算機等への応用につながる知見が得られたと考えられる。
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Physical Review B
巻: 99 号: 14
10.1103/physrevb.99.144519
Physical Review Materials
巻: 2 号: 4
10.1103/physrevmaterials.2.044802
Science Advances
巻: 4 号: 5
10.1126/sciadv.aar5668
巻: 97 号: 24 ページ: 245103-245103
10.1103/physrevb.97.245103
Journal of the American Chemical Society
巻: 140 号: 48 ページ: 16396-16401
10.1021/jacs.8b09625
Scientific Reports
巻: 8 号: 1
10.1038/s41598-018-20758-7
巻: 95 号: 22 ページ: 1-12
10.1103/physrevb.95.224418
巻: 96 号: 2
10.1103/physrevb.96.024445
Nature Communications
巻: 8 号: 1 ページ: 1-7
10.1038/s41467-017-02423-1
Scienetific Reports
巻: 6 号: 1
10.1038/srep25748
Nature Phys.
巻: 12 号: 9 ページ: 852-854
10.1038/nphys3781
