| 研究課題/領域番号 |
17H01139
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 宇史 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (10361065)
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| 研究分担者 |
相馬 清吾 東北大学, スピントロニクス学術連携研究教育センター, 准教授 (20431489)
中山 耕輔 東北大学, 理学研究科, 助教 (40583547)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2018年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2017年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
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| キーワード | 原子層薄膜 / バンド構造 / スピン軌道相互作用 / 超伝導 / ディラック電子 / 分子線エピタキシー / 原子層物質 / エネルギーバンド |
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| 研究成果の概要 |
高分解能スピン分解ARPESを、原子層レベルで制御した高品質超薄膜の作製と高度に融合させることで、物性に直接関与するフェルミ準位近傍のエネルギーバンド構造に基づく原子層薄膜の機能物性を開拓した。遷移金属ダイカルコゲナイドでは、いくつかの新しい原子層薄膜の作製とその電子状態の精密解明に成功し、エネルギーギャップ形成など特異な電子構造の振る舞い明らかにするとともに、次元性制御の新しい方法を考案した。また、トポロジカル絶縁体やラシュバ金属を含むハイブリッド薄膜や鉄系超伝導体薄膜においてディラック電子が現れることを見出し、その振る舞いにスピン軌道相互作用や対称性が密接に関与していることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において実現した、電子バンド構造の可視化に基づいた新型原子層薄膜の探索、電子構造における新しい次元性制御法の考案、トポロジカル絶縁体ヘテロ構造や新しいタイプの近接効果を利用した表面ディラック電子の制御方法の提案などは、原子層物質および関連ハイブリッド材料の研究における新しい方向性を示すものであり、固体物理学だけに留まらず、より広い分野での物質科学においてその手法が応用できると期待される。また、本成果に基づいて原子層物質の機能性を更に向上させることで、原子層物質分野の基礎研究だけでなく、次世代省エネルギーデバイスなどのへの応用研究も進展すると期待される。
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