| 研究課題/領域番号 |
22K20362
|
|---|
| 研究種目 |
研究活動スタート支援
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
|---|
研究代表者 |
成塚 政裕 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 (20960173)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 超伝導 / 原子層薄膜 / ツイストロニクス / 走査型トンネル顕微鏡 / 分子線エピタキシー / 走査トンネル顕微鏡 / 分子線エピタキシー法 / 電子ネマティシティ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
近年バルクでは従来型超伝導を示すが、原子層程度への薄膜化や異種物質との接合によって非従来型超伝導に類似した振る舞いを示す系が報告され始めている。本研究ではこの“誘起された” 非従来型超伝導状態を生じる系の一つと考えられている原子層NbSe2 を対象に、外部強磁場印加及び精密な原子層数操作によって従来・非従来超伝導の境界を制御し、走査トンネル顕微鏡を用いて詳細な電子状態を調べる。
|
| 研究成果の概要 |
層状超伝導体NbSe2を対象に、原子層までの薄膜化や異種積層が超伝導状態に与える影響を明らかにすることを目的に研究を行った。分子線エピタキシー(MBE)と走査型トンネル顕微鏡分光(SI-STM)を組み合わせることにより、グラフェン上に成長したNbSe2には自然と層間にひねり角度が導入され、ひねり角度に応じて超伝導状態が変化することを見出した。ひねり積層試料では、超伝導ギャップ内に残留状態がみられ、その起源はグラフェンとNbSe2のフェルミ面の重なりが生じる波数において超伝導近接効果が生じ、結果としてNbSe2の超伝導ギャップ内に生じた低エネルギー励起であると示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、NbSe2単層膜とグラフェンのひねり積層が超伝導状態に与える影響を明らかにすることに成功した。特に、運動量空間でのフェルミ面の重なりを通した超伝導近接効果を提案しており、積層のひねり角度を変えることで超伝導状態を連続的に調節できる可能性を示唆している。超伝導ツイストロニクスと呼ぶべき本研究成果は、数多く知られる層状物質の超伝導状態に適用できる新たな知見を提供し、今後の2次元超伝導体の新たな制御方法の指針となる重要な結果といえる。
|
