研究課題
基盤研究(C)
分子線エピタキシー法により希土類六硼化物のエピタキシャル薄膜を作成した.基板にはa面Si基板を用い, 1000℃で蒸着を行った.これにより希土類六硼化物の[100]軸がSi基板の[110]軸と平行に成長したエピタキシャル膜を得た.通常の絶縁体であるSrB6とトポロジカル近藤絶縁体の候補物質であるSmB6が交互に積層した人工超格子を作製した.人工超格子のSmB6層を3層まで薄くすることで,電気抵抗率は3 k以下でも絶縁体的に上昇を続けた.これはSmB6層が薄くなり,表面状態間の相互作用が強くなることでディラックコーンにギャップが開いたためと考えられる.
SmB6は近藤効果が効いている新しいタイプのトポロジカル絶縁体,近藤トポロジカル絶縁体の候補物質である.本研究ではSmB6とトポロジカルにトリビアルな絶縁体の超格子を作り,SmB6層の厚みを薄くすることで,表面電子状態間の相互作用を増大させた.トポロジカル絶縁体ならば,相互作用によりディラックコーンにギャップが開き,絶縁体的な振る舞いに移行することが期待される.SmB6の人工超格子では,SmB6層を薄くすることで,電気抵抗率の振る舞いが絶縁体的になることが確認された.これは,SmB6が近藤トポロジカル絶縁体であることを支持する結果である.
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