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2次元物質における準安定量子相の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K13511
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

吉田 将郎  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, 特別研究員 (60802957)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード2次元物質 / 電荷密度波 / その場測定 / 電子回折 / 雑音測定 / 準安定相 / 二次元物質 / 透過型電子顕微鏡 / ナノデバイス / 電流誘起相転移 / 非線形伝導 / 準安定超伝導 / スライディング
研究成果の概要

グラフェンをはじめとする2次元物質とは、層状物質を劈開して得られる、厚みナノメートルオーダーの超薄膜である。それは、元となるバルク結晶とは、全く異なる電子相を有する。さらに2次元物質をデバイス化すると、その電子相の新たな性質、機能が明らかになる。まさに2次元物質デバイスには、新奇な物性、機能が無数に潜在している。本研究において注目したのは、薄膜デバイス化によって初めて実現、発見された、熱力学的準安定な電子相である。2次元物質デバイスに関する電子顕微鏡観察や、雑音測定を通して、その準安定電子相の微視的構造が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、2次元物質あるいは層状物質においては、2次元的に広がる原子あるいは電子の構造だけが注目されてきたといってよい。しかし、本研究成果は、その原子・電子の2次元シートの積層構造が、系の安定性や物性に極めて大きな影響を与えていることを強く示唆している。原子・電子シートの準安定積層構造の探索が、2次元物質における新物性、新機能の発見に直結するという、今後の研究指針を、本研究成果は明示している。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Institut Polytechnique de Paris(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of quenched disorder on the quantum spin liquid state of the triangular-lattice antiferromagnet 1T?TaS22020

    • 著者名/発表者名
      Murayama H.、Sato Y.、Taniguchi T.、Kurihara R.、Xing X. Z.、Huang W.、Kasahara S.、Kasahara Y.、Kimchi I.、Yoshida M.、Iwasa Y.、Mizukami Y.、Shibauchi T.、Konczykowski M.、Matsuda Y.
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 号: 1 ページ: 013099-013099

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.2.013099

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mottness versus unit-cell doubling as the driver of the insulating state in 1T-TaS22020

    • 著者名/発表者名
      Butler C. J.、Yoshida M.、Hanaguri T.、Iwasa Y.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 2477-2477

    • DOI

      10.1038/s41467-020-16132-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Charge density wave dynamics in nonvolatile current-induced phase transition in 1T-TaS22019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Masaro、Sato Takuro、Kagawa Fumitaka、Iwasa Yoshihiro
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 100 号: 15 ページ: 155125-155125

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.155125

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metastable Superconductivity in Two-Dimensional IrTe2 Crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Masaro、Kudo Kazutaka、Nohara Minoru、Iwasa Yoshihiro
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 18 号: 5 ページ: 3113-3117

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.8b00673

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structure and dynamics of the metastable states in 2D 1T-TaS22019

    • 著者名/発表者名
      Masaro Yoshida
    • 学会等名
      The 3rd International Workshop on 2D Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonvolatile Current-Induced Phase Transition in 1T-TaS22019

    • 著者名/発表者名
      Masaro Yoshida
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019 (SCES'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metastable Phases in 2D Layered Material2019

    • 著者名/発表者名
      Masaro Yoshida
    • 学会等名
      Recent Progress in Graphene & 2D Materials Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thinning-induced Metastable Superconductivity in Correlated 2D Material: 1T-IrTe22019

    • 著者名/発表者名
      Masaro Yoshida, Kazutaka Kudo, Minoru Nohara, Yoshihiro Iwasa
    • 学会等名
      APS March Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1T-TaS2二次元結晶デバイスにおける電圧ノイズ測定2018

    • 著者名/発表者名
      吉田将郎, 佐藤拓朗, 賀川史敬, 岩佐義宏
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 2D material devices as lab-on-a-chip to explore novel states of matter2018

    • 著者名/発表者名
      Masaro Yoshida
    • 学会等名
      4th International Conference on Two-Dimensional Materials and Technologies (ICON-2DMAT 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Explore metastable hidden states in 2D material device: CIPT in 2D 1T-TaS22018

    • 著者名/発表者名
      Masaro Yoshida
    • 学会等名
      First International Workshop on 2D Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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