| 研究課題/領域番号 |
20K03859
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2021-2022)
大阪大学 (2020) |
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研究代表者 |
大坪 嘉之 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 次世代放射光施設整備開発センター, 主任研究員 (70735589)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | トポロジカル近藤絶縁体 / トポロジカル絶縁体 / 近藤絶縁体 / 角度分解光電子分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電子状態の対称性の「ねじれ」と電子・電子間の相互作用の協奏関係により非自明な電子状態が実現しているトポロジカル近藤絶縁体表面に三角格子構造を作製し、二次元トポロジカル電子状態にバレー偏極構造を導入する。これにより現れると期待される多様かつ非自明な電子構造について、角度分解光電子分光法を中心とする実験手法により明らかにすることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
結晶内部の電子状態の対称性により保護された結晶端低次元電子状態を持つトポロジカル絶縁体のなかでも、電子相関の影響が強いトポロジカル近藤絶縁体においては、三角格子系のエネルギー固有値の複素数化などの非自明な現象の発現が予測されていた。
本研究ではトポロジカル近藤絶縁体であるサマリウム六硼化物の表面清浄化技術を様々な単結晶低指数面に適用し、これまで得られていなかった清浄表面試料を得た。表面三角格子においては表面ブリルアンゾーンの三重縮退点におけるトポロジカル電子状態の温度変化を追跡した。また、微傾斜研磨結晶に同手法を適用し、結晶内部とは異なる対称性を有するトポロジカル表面電子状態を発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、これまで作製が困難であったトポロジカル近藤絶縁体単結晶の清浄表面試料を得る方法がサマリウム六硼化物については確立できた。これまで理論的な予測が先行して十分に実験的面からの調査が行えていなかったトポロジカル電子状態と電子相関の協奏効果について、試料準備という実験研究の最初のハードルを大きく引き下げた意義は大きい。
得られた複数の清浄表面試料において観測したトポロジカル表面電子状態においては、三角格子系の温度変化や微傾斜表面の異方的トポロジカル電子状態など、これまでは試料の制限により得られなかった興味深い電子状態の存在が明らかになった。
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