| 研究課題/領域番号 |
21K03472
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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 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
近藤 隆祐 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (60302824)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | トポロジカル半金属 / 正四角格子 / 価数制御 / ディラック電子 / 電荷密度波 / トポロジカル半金属物 / バンドフィリング制御 / 伝導特性 / バンド交差点 / 正四角格子構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
トポロジカル半金属（TSM）は，その電子構造におけるバンド交差点の波数空間における形状が点状や線状になるという特徴を持っているが，これらのバンド交差点とフェルミ準位が一致している理論的に理想的なTSM 物質は，報告されているものの一部でしかない．本研究は，ZrSiS型結晶構造をもつTSM候補物質群を対象に，バンドフィリング制御法を確立し，これを用いてフェルミ準位とバンド交差点が一致した試料を作製・測定することにより，当該物質中のディラック電子の伝導特性を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
ZrSiS系トポロジカル半金属 R(Sb, Bi)Te （R:ランタノイド元素）に対して，その価数制御を制御する方法を開発・適用した．RSbTe系はノーダルラインの位置するエネルギー準位より上にフェルミ準位が有る場合，既報と同様に電荷密度波が形成されること，下に有る場合，正四角格子に凧形の歪み入った2倍周期構造を取ること，が見出された．スピン軌道相互作用が電子系にもたらす影響を明らかにする目的で作成されたRBiTe系は，組成域によって電荷密度波が形成されることを明らかにした．電荷密度波の波数の変化を追うことにより，本研究で開発した試料作製法は，精密な価数制御が出来ることが判明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
トポロジカル物質は，その内部にトポロジカルな電子構造に基づく仮想磁場を有する物質であり，次世代デバイスの基幹材料として期待され，開発が進められている．しかし，この性質を発現させるためには，仮想磁場を与える電子構造の付近にフェルミ準位を合わせることが必要となるが，この条件を自然に満たす物質は多くない．これまでにトポロジカルな電子構造をもつ物質は数多く報告されているが，実際にバルクとしてその性質を発現出来ていない物質が殆どである．本研究は，これに属する物質系でのトポロジカル物性の発現を目指すためには重要な実験技術である価数制御法を開発したものであり，学術的にも重要な意味を持つ．
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