二次元Mott絶縁体人工構造による新奇電子相探索

• 研究課題/領域番号: 23K26550
• 補助金の研究課題番号: 23H01857 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 高橋 圭 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, 上級研究員 (90469932)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2025年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2023年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
• キーワード: モット絶縁体 / 分子線エピタキシー / 酸化物薄膜 / Mott絶縁体 / 強相関電子 / 薄膜成長

研究開始時の研究の概要

本研究では、超薄膜化によりMott絶縁体に転移するSrVO3へキャリアドープすることによって新奇電子相を探索する。バルク単結晶以上の高品質結晶の薄膜成長が可能な有機金属ガスソース分子線エピタキシー（ガスソースMBE）を用い、SrVO3量子井戸構造の二次元Mott絶縁体を高品質に作製し、La元素置換による電子ドープで絶縁体－金属転移を試みる。量子井戸構造を用いることで、キャリア密度、膜厚による次元性、エピタキシャル歪み変化によってMott転移臨界付近で実験的に多くのパラメーターを変調することが可能になる。この量子井戸構造から、超伝導などの新奇電子相の発現を目指す。