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トポロジカル絶縁体グラフェンにおける新奇物性の探索

研究課題

研究課題/領域番号 15K13277
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ構造物理
研究機関青山学院大学

研究代表者

春山 純志  青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70296383)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードスピントロニクス / 二次元原子層 / スピン軌道相互作用 / トポロジカル絶縁体 / グラフェン / 二次元トポロジカル絶縁体 / ナノ微粒子修飾 / スピンホール効果 / 水素修飾 / フッ素修飾
研究成果の概要

スピントロニクスは次世代電子工学の一環として高い期待を集めており、中でもスピン軌道相互作用(SOI)はその多様な物性・素子応用創出への鍵である。また、SOIを持つ物質はトポロジカル絶縁体(TI)になり得る。しかし二次元炭素単原子層「グラフェン」は軽元素であるためSOI・TIの導入は困難であった。本研究では高質量原子(白金・ビスマステルル)の微量修飾によりグラフェンへの数10meVオーダーのSOI(スピンホール効果)の導入に成功した。さらに、二次元TIに基づく可能性を持つ特異な分数量子抵抗値を非局在抵抗において観察することに成功し、その発現機構をさらに調査中である。。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] National University of Singapore(Singapore)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin phase protection in interference of electron spin waves in lightly hydrogenated graphene2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, J. Kamijo, T. Nakamura, C. Ohata, S. Katsumoto and J. Haruyama
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 6 号: 72 ページ: 67586-67591

    • DOI

      10.1039/c6ra11648e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Introduction of Spin-Orbit Interaction into Graphene with Hydrogenation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, J. Haruyama and S. Katsumoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 10 ページ: 105002-105002

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.105002

    • NAID

      210000134136

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gate-tunable atomically-thin lateral MoS2 Schottky junction patterned by electron beam2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Katagiri, T. Nakamura, A. Ishii, C. Ohata, M. Hasegawa, S. Roche, J. Haruyama e al.
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 未定 号: 6 ページ: 3788-3794

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.6b01186

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Electronic and spintronic behaviors of various 2D atom-thin layers2017

    • 著者名/発表者名
      Junji Haruyama
    • 学会等名
      3rd Annual World Congress of Smart Materials
    • 発表場所
      Bangkok
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent advancement of 2D atom-thin layers2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Haruyama
    • 学会等名
      NanoTech 2016
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetisms and spintronics arising from edges of 2D atom-thin layers2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Haruyama
    • 学会等名
      International Conference and Exhibition on Mesoscopic & Condensed Matter Physics
    • 発表場所
      Chicago
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-based phenomena in graphene and other 2D atomic layers2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Haruyama
    • 学会等名
      The Global Graphene Forum
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2016-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-based phenomena in 2D atomic layers: Lightly hydrogenated graphene, oxidized black phosphorus, and MoS2 Shottky junction2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Haruyama
    • 学会等名
      the 5th International Conference on Superconductivity and Magnetism-
    • 発表場所
      Fethiye, Turkey
    • 年月日
      2016-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水素修飾グラフェンのスピン軌道相互作用と位相破壊抑制2015

    • 著者名/発表者名
      春山純志
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Graphene Science2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Haruyama
    • 出版者
      One Central Press (UK)
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Magnetic Materials2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Haruyama
    • 出版者
      In-Tech Book Series
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 春山研究室HP

    • URL

      http://www.ee.aoyama.ac.jp/Labs/j-haru-www/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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