| 研究課題/領域番号 |
20K15166
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
土師 将裕 東京大学, 物性研究所, 助教 (50805869)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 走査トンネル顕微鏡 / 超伝導 / 磁性 / スピン分解走査トンネル顕微鏡 / 薄膜磁性 / カイラル磁性体 / 超伝導磁性体界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
スピントロニクスへの応用の可能性から大いに注目を集めている磁気スカーミオンは、そのトポロジカルな性質から基礎科学の研究対象としても非常に興味深い。特に、超伝導との界面を作製した場合、電気的に中性なる新奇フェルミ粒子であるMajorana粒子による束縛状態の形成が理論的に予測されている。
本研究は、スカーミオン-超伝導界面を作製し、その界面で現れる新奇粒子状態・物理現象を、ナノスケールで電子状態を明らかにするツールである走査トンネル顕微鏡（STM）と、スピン状態を測定するスピン分解STMを用いて明らかにするものである。
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| 研究成果の概要 |
本研究は超伝導体と磁性体の界面を作製し、その界面で発現する新奇現象を走査トンネル顕微鏡（STM）によって明らかにすることである。超伝導体であるNbSe2上に分子線エピタキシー法によってCrBr3薄膜を作製することによって本研究を遂行した。
原子像及び、基板との格子定数の違いに起因するモアレ構造がSTMによって可視化され、磁気特性が局所的変調に由来すると思われる電子状態の局所変調が観測された。さらに、超伝導特性がCrBr3島構造の端において電子状態が局所的に変調されていることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、通常競合する超伝導特性と磁気特性を、それらの物性を持つ2つの物質を人工的に接合させたときにどのような現象が飽きるかは物性物理の重要課題の一つである。これまで理論的にその界面におけるMajorana粒子の存在など新規物性が予測されていたもののその現象の存在に対して確たる証拠はなかったが、本研究は、確たる証拠とはいえないまでも、超伝導体と磁性体の界面において新奇現象が起きていることを支持する結果となり、物性物理の重要課題に取り組む非常な重要な成果である。
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