| 研究課題/領域番号 |
18H01692
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
枝川 圭一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20223654)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
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| キーワード | トポロジカル絶縁体 / Bi-Sb / 転位 / 電気伝導 |
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| 研究成果の概要 |
Bi-Sbトポロジカル絶縁体単結晶について、金属状態発現の条件を満たすバーガース・ベクトルを持つ転位を塑性変形により高密度に導入した。マイクロサンプルの電気抵抗測定の結果、転位伝導に起因する顕著な電気伝導率の低下が観測された。
また、Bi-Sbよりもバンドギャップが一桁大きく高いバルク絶縁性が期待できるPb-(Bi,Sb)-(Te,Se)系トポロジカル絶縁体について、バルク絶縁性を向上させることに成功し、ナノフレークの伝導測定により表面輸送特性を明らかにした。さらに、走査トンネル分光法により表面の電子状態や散乱機構を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、これまで理論的には予測されるにとどまっていたトポロジカル絶縁体中転位の金属状態について、初めて実験により実証した。この成果は、これまでトポロジカル絶縁体の表面/エッジに限られていた特殊な金属状態の研究対象をバルク内の転位に広げるものであり、そのような金属状態の基礎的物性研究の進展に寄与するものである。
また、Pb-(Bi,Sb)-(Te,Se)系トポロジカル絶縁体のバルク絶縁性向上の成果は、転位伝導だけでなく、従来のトポロジカル絶縁体の表面伝導の研究の進展にも寄与するものである。
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