| 研究課題/領域番号 |
22K13988
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
|---|
研究代表者 |
佐藤 雄貴 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (90909219)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
|
|---|
| キーワード | トポロジカル物性 / 超伝導 / 薄膜 / 量子輸送 / トポロジカル絶縁体 / スピントロニクス / 磁性 / 量子臨界点 / 創発インダクション / BCS-BECクロスオーバー / アクシオン絶縁体 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
近年物質の電子状態のトポロジカルな性質が注目を浴び、精力的に研究がされている。中でもトポロジカル絶縁体の薄膜は、その電子状態の制御性が高く、異常量子ホール効果やアクシオン絶縁体といった新しい物理現象の研究が進んできた。一方でこれらの系における創発インダクション効果や電気磁気効果の観測などは、応用的な観点からも興味深い問題であるがこれまでに報告例がない。本研究では分子線エピタキシー法によってトポロジカル絶縁体を基本構成要素とする超格子薄膜を設計・作製し、その輸送特性や磁気構造を評価することによって、新規量子輸送現象の観測とその制御を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
異なる物質同士を隣接させるとお互いの電子状態が混ざり合い、特異な物性を生じることがある。このような電子状態の観察や制御は次世代の演算素子としての応用への期待からも精力的に研究がなされている。本研究では電子状態がトポロジカルな性質で特徴づけられる磁性トポロジカル絶縁体とトポロジカル超伝導体を積層させたデバイスの合成に成功した。またこのデバイスにおける電気特性を調べることで、このデバイスにマヨラナ粒子が出現するための理論制約が満たされていることを明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
薄膜合成技術を駆使することにより、物質の電子状態の制御とトポロジカル超伝導体の候補物質の合成を実証した。特に強磁性と超伝導を共存したトポロジカルなカイラル超伝導体を合成に成功した。本研究成果は今後マヨラナ粒子の検出や制御を行うための良好な物質基盤の構築へと貢献したと考えれる。
|
