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半金属的フェルミ面を持つワイル半金属の電子状態解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06012
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

幸坂 祐生  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, 上級研究員 (80455344)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
キーワード走査トンネル顕微鏡 / Weyl半金属 / 物性実験 / 低温物性 / 走査プローブ顕微鏡
研究成果の概要

半金属的なFermi面を持つWeyl半金属(タイプII)における特徴的な電子状態を、走査トンネル顕微鏡を用いた分光イメージング測定により探索した。タイプIIのWeyl半金属の候補物質としてβ-MoTe2を測定した結果、極性構造に起因する2種類の電子状態を観測した。どちらも非占有状態で複雑な構造を示しており、β-MoTe2が持つ複雑な電子状態を反映している。準粒子干渉が観測されており、理論計算との比較から電子状態の詳細を絞り込むことが可能であることを示している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

β-MoTe2において複雑な構造を持つ準粒子干渉が観測された。準粒子干渉は電子波の散乱干渉による定在波であり、原理的に電子状態に関する多くの情報を含む。その情報を抽出する方法として、第一原理計算に基づく準粒子干渉シミュレーション手法を開発した。この手法は、Weyl半金属だけでなく様々な物質に広く適用可能であり、スピンや軌道といった内部自由度まで含めた電子状態の詳細を探索するための新たな手法として用いることができる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Orbital-dependent quasiparticle scattering interference in 3R?NbS22017

    • 著者名/発表者名
      Machida T.、Kohsaka Y.、Iwaya K.、Arita R.、Hanaguri T.、Suzuki R.、Ochi M.、Iwasa Y.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 7 ページ: 075206-075206

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.075206

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Full-gap superconductivity in spin-polarised surface states of topological semimetal β-PdBi22017

    • 著者名/発表者名
      Iwaya K.、Kohsaka Y.、Okawa K.、Machida T.、Bahramy M. S.、Hanaguri T.、Sasagawa T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 976-983

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01209-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Weyl半金属MoTe2のSTM/STS測定2017

    • 著者名/発表者名
      幸坂祐生, 池浦晃至, 町田理, 岩谷克也, 花栗哲郎, 酒井英明, 石渡晋太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] β-MoTe2の分光イメージングによる電子状態解析2017

    • 著者名/発表者名
      幸坂祐生
    • 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

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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