空間反転対称性の破れたトポロジカル絶縁体の原子分解能分光イメージング

• 研究課題/領域番号: 24684022
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 幸坂 祐生 独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 上級研究員 (80455344)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 28,340千円 (直接経費: 21,800千円、間接経費: 6,540千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2012年度: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円)
• キーワード: 走査トンネル顕微鏡 / Rashba効果 / トポロジカル絶縁体

研究成果の概要

空間反転対称性の破れた結晶において強いスピン軌道相互作用がもたらす特徴的な電子状態を、走査トンネル顕微鏡を用いた分光イメージングにより探索した。重元素からなる層状極性半導体BiTeIをプロトタイプ物質として測定した結果、表面に誘起された電流担体が結晶内部の自発分極に由来することを明らかにした。この成果は、非揮発・スピン分極した両極性2次元系の新しい形成方法を実証するものであり、極性物質の表面が物性・機能の探索の場であることを示している。

研究成果

• [学会発表] 極性半導体BiTeIにおける両極性2次元キャリアの自発形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生, 加納学, 花栗哲郎, 髙木英典, 笹川崇男
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07
• [学会発表] Visualization of the emergence of the pseudogap state and the evolution to superconductivity in a lightly hole-doped Mott insulator
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生
  • 学会等名: Bad Metal Behavior and Mott Quantum Criticality
  • 発表場所: POSTECH, Pohang, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] 層状極性半導体BiTeIの走査トンネル分光
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生, 加納学, 髙木英典, 笹川崇男
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Visualizing a p-n junction of two-dimensional electronic gases on a polar semiconductor BiTeI
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生, 加納学, 花栗哲郎, 髙木英典, 笹川崇男
  • 学会等名: March Meeting 2014, American Physical Society
  • 発表場所: Denver, CO, USA
• [学会発表] Visualizing a p-n junction of two-dimensional electronic gases on a polar semiconductor BiTeI
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生
  • 学会等名: FIRST-QS2C Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
  • 発表場所: 品川
• [学会発表] 走査型トンネル顕微鏡によるエキゾチック電子相の原子分解能分光イメージング
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 招待講演
• [学会発表] 層状Rashba物質BiTeIの分光イメージング測定 (III)
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生, 加納学, 髙木英典, 笹川崇男
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 招待講演
• [学会発表] BiTeIにおける両極性スピン分裂2次元電子ガスの分光イメージング測定
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生, 加納学, 髙木英典, 笹川崇男
  • 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
  • 招待講演