ナノスケールで制御された界面構造を利用した新たな電子物性の探索

• 研究課題/領域番号: 22560019
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 小林 功佳 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (80221969)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 表面界面物性 / 電子物性 / ナノ構造 / 新物質 / 計算物理学 / 双晶 / 超格子 / トポロジカル絶縁体 / スピントロニクス / 表面界面電子物性 / 計算物理 / 第一原理計算 / 輸送特性 / グラフェン / 表面・界面物性 / ナノワイヤー

研究概要

最近数年間に新たに生成されたナノスケールの物質を対象に、特にその界面構造の電子物性に焦点を当てて理論的研究を行い、新奇な物質の電子的性質を明らかにし、新たな機能を探索することを目的として研究を行った。双晶超格子ナノワイヤー、GaInP2双晶界面、トポロジカル絶縁体と金属の界面について電子状態および輸送現象に関する研究を行い、新たな知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Atomic and electronic structure of ultrathin Bi(111) films grown on Bi2Te3(111) substrates : Evidence for a strain-induced topological phase transition (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hirahara, N. Fukui, T. Shirasawa, M. Yamada, M. Aitani, H. Miyazaki, M. Matsunami, S. Kimura, T. Takahashi, S. Hasegawa, and K. Kobayashi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface relaxation of topological insulators : Influence on the electronic structure (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Fukui, T. Hirahara, T. Shirasawa, T. Takahashi, K. Kobayashi, and S. Hasegawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlling the topology of Fermi surfaces in metal nanofilms (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ogawa et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.026802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic and electronic structure of ultrathin Bi(111) films grown on Bi_2Te_3(111) substrates: Evidence for a strain-induced topological phase transition (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hirahara, N. Fukui, T. Shirasawa, M. Yamada, M. Aitani, H. Miyazaki, M. Matsunami, S. Kimura, T. Takahashi, S. Hasegawa, K. Kobayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 109 号: 22 ページ: 227401-227401
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.227401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure study of ultrathin Ag(111) films modified by a Si(111) substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Ogawa, 他
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condensed Matter 巻: 24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface relaxation of topological insulators : Influence on the electronic structure (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Fukui, 他
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron transmission through atomic steps of Bi2Se3 and Bi2Te3 surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron transmission through atomic steps of Bi_2Se_3 and Bi_2Te-3 surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 雑誌名: Physical Eeview B 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-dimensional surface states on a striped Ag thin film with stacking fault arrays (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Uchihashi, 他
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84
  • 査読あり
• [学会発表] 原子吸着したエッジをもつ1BL Bi薄膜のエッジ状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] 原子吸着したエッジをもつ1BL Bi薄膜のエッジ状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] Calculation of electronic transmission properties of single layer and bilayer silicone (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikari Nogami, Hiromi Nakao and Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] Edge states of Bi and Sb thin films on 3D topological insulator substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] Sb2Te3基板上のSb薄膜の電子状態計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 2層シリセンの電子透過特性の計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中尾裕美、野上陽加里、小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Bi2Te3基板上の1BL-Biのエッジ状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] ビスマス超薄膜における半金属半導体転移の検証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平原徹、松波雅治、羽尻哲也、木村真一、長谷川修司、小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 2層シリセンの電子透過特性の計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中尾裕美、野上陽加里、小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Sb2Te3基板上のSb薄膜の電子状態計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Edge states of Bi and Sb thin films on 3D topological insulator substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] Calculation of electronic transmission properties of single layer and bilayer silicene (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikari Nogami, Hiromi Nakao and Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] Bi2Te3基板上の1BL-Biのエッジ状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Atomistic calculation of electron injection into the surface states of Bi2Te3 from Bi (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Naha
• [学会発表] BiからBi2Te3表面状態への電子注入の原子スケールでの計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 第32回表面科学会学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] Transmission properties of electrons in topological surface states through atomic steps of Sb surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 10th Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Bi-Bi2Te3界面の電子透過の計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] Electron transmission through atomic steps of Sb surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 29th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Edinburgh
• [学会発表] Sb表面ステップの電子透過特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] Bi2Te3超薄膜および1BLBiのLEEDIV構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福居直哉、平原徹、白澤徹郎、高橋敏男、小林功佳、長谷川修司
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] Bi2Te3上のBi超薄膜の電子状態と原子構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平原徹、福居直哉、白澤徹郎、相谷昌紀、山田学、宮崎秀俊、松波雅治、木村真一、高橋敏男、小林功佳、長谷川修司
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] Bi-Bi2Te3界面の電子透過の計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Transmission properties of electrons in topological surface states through atomic steps of Sb surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi
  • 学会等名: The 10th Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] BiからBi2Te3表面状態への電子注入の原子スケールでの計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本表面科学会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Atomistic calculation of electron injection into the surface states of Bi2Te3 from Bi (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi
  • 学会等名: The 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: 那覇
• [学会発表] Sb表面ステップの電子透過特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
• [学会発表] Bi_2Te_3上のBi超薄膜の電子状態と原子構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平原徹, 他
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
• [学会発表] Bi_2Te_3超薄膜および1BLBiのLEEDIV構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福居直哉, 他
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
• [学会発表] The 6th International Symposium on Surface Science (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Surface Science
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Bi2Te3およびBi2Se3表面ステップの電子透過特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Electron transmission through surface steps of topological insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 28th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Wroclaw
• [学会発表] Bi_2Se_3およびBi_2Te_3表面ステップの電子透過特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
• [学会発表] 低温型独立駆動4探針STMによるSi(111)4×1-In上Ag薄膜の輸送特性測定III (2011)
  • 著者名/発表者名: 永村直佳, 他
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
• [学会発表] Electron transmission through surface steps of Bi_2Se_3 and Bi_2Te_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Surface Scienee
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Study of electric conductivity in Ag quantum films on Si(111)4×1 with the low-temperature independently-driven 4-tip STM (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Nagamura, 他
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Surface Scienee
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Electron transmission through steps of Bi2Se3 and Bi2Te3 surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 18th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Atagawa
• [学会発表] Bi2Te3およびBi2Se3表面ステップの電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林功佳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
• [学会発表] Electronic states of twinned-superlattice nanowires (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 27th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Groningen
• [学会発表] Electronic states of twinned-superlattice nanowires (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Kobayashi
  • 学会等名: 27th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Groningen (オランダ)