| 研究課題/領域番号 |
20K20905
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
酒井 宏典 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (80370401)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 集束イオンビーム / 核磁気共鳴 / トポロジカル物性 / 単結晶 / 核磁気共鳴法 / NMR / 微小コイル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
トポロジカル相では表面電子・スピン状態を検出することが実験的命題であるため、従来の核磁気共鳴(NMR)法では試料をナノサイズに粉砕する必要があり、本来の電子状態がぼやけてしまう可能性があった。新しい表面敏感NMR手法として、化合物自体をNMR高周波伝送回路として組み込むことを提案し、トポロジカル電子相のダイナミクスや電流磁気効果を調べるためのツールとしたい。また、通常金属で作成した微小コイルを用いて、試料の表面状態観察を行いたい。本挑戦的研究によって表面敏感NMR法を確立したい。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、集束イオンビーム(FIB)を用いたマイクロコイルを使った核磁気共鳴(NMR)法によるトポロジカル物性の観測を目指し、Nb厚膜を用いた超伝導らせんコイルの作成やトポロジカル絶縁体BiSbTeSe2単結晶の育成とX線回折像取得手法の確立、トポロジカル超伝導体UTe2単結晶の育成と超伝導特性の評価を行った。特に、BiSbTeSe2の試料評価においては、FIBによる試料切り出しが有効であること、またUTe2単結晶の純良性が改善され、量子振動実験や多重超伝導相の詳細な研究が可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、集束イオンビームを用いたマイクロコイルを使った核磁気共鳴法によるトポロジカル物性の観測技術の開発にある。これにより、トポロジカル材料の表面状態が観測できるようになり、新たなトポロジカル物質の発見や物性解明につながることが期待される。また、社会的意義としては、トポロジカル物質の応用に向けた基礎研究の進展や、微小コイルを用いたNMRは、生体や化学分野などでも汎用的技術であり、測定負荷減少や測定時間短縮につながり、省エネルギーに寄与すると期待できる。
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