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MBE Growth of Topological Insulators

研究課題

研究課題/領域番号 25400328
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関大阪大学

研究代表者

TASKIN Alexey  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20523533)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードtopological Insulator / MBE / topological insulator / topological
研究実績の概要

This year research was focused on the study of one of the key properties of Topological Insulators (TI) - the spin-momentum locking of surface Dirac electrons. This property has been tested by measuring the anisotropy of the magnetoresistance in our MBE-grown (Bi1-xSbx)2Te3 thin films under the rotation of the in-plane magnetic field. Using the developed last year comprehensive method for fabricating dual-gated devices, we were able to control the concentration and the type of charge carries on the top and bottom surfaces independently. Measuring the angular dependence of the resistance in the constant magnetic field which is rotated in the plane of the sample, we found a clear anisotropic magneto-resistance (AMR) and a planar Hall effect (PHE) in our films. It has been known for decades that such AMR and PHE can be realized in ferromagnetic materials, but it is completely unexpected in non-magnetic TI films. Moreover, the amplitude of MR anisotropy and PHE can be effectively controlled by electrostatic gating. This observation might be related to the unique spin-momentum locking in TIs.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ferromagnetism in Cr-doped topological insulator TlSbTe22015

    • 著者名/発表者名
      Zhiwei Wang, Kouji Segawa, Satoshi Sasaki, A. A. Taskin, and Yoichi Ando
    • 雑誌名

      APL Materials

      巻: 3 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.4922002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dual-Gated Topological Insulator Thin Film Device for Efficient Fermi Level Tuning2015

    • 著者名/発表者名
      Fan Yang, A. A. Taskin, Satoshi Sasaki, Kouji Segawa, Yasuhide Ohno, Kazuhiko Matsumoto, and Yoichi Ando
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 9 号: 4 ページ: 4050-4055

    • DOI

      10.1021/acsnano.5b00102

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pb5Bi24Se41: A new Member of the Homologous Series Forming Topological Insulator Heterostructures2015

    • 著者名/発表者名
      K. Segawa, A.A. Taskin and Y. Ando
    • 雑誌名

      J. Solid Stat. Chem.

      巻: 221 ページ: 196-201

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2014.09.034

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Top gating of epitaxial (Bi1-xSbx)(2)Te-3 topological insulator thin films2014

    • 著者名/発表者名
      F. Yang, A.A. Taskin, S. Sasaki, K. Segawa, Y. Ohno, K. Matsumoto and Y. Ando
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 104 号: 16 ページ: 161614-161614

    • DOI

      10.1063/1.4873397

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Topological surface transport in epitaxial SnTe thin films grown on Bi2Te32014

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin, Fan Yang, Satoshi Sasaki, K. Segawa, Y. Ando
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.121302

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Novel Physics in Topological Insulator Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin
    • 学会等名
      QM2 colloquium at University of Cologne
    • 発表場所
      Cologne, Germany
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anisotropic Magneto-Resistance and Planar Hall Effect in Dual-Gated Topological Insulator Thin Film2015

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin
    • 学会等名
      International workshop "New Trends in Topological Insulators"
    • 発表場所
      Donostia-San Sebastian, Spain
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficient Dual-Gate Tuning of Fermi Level in Thin-Film Topological Insulator2015

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin, F. Yang, S. Sasaki, K. Segawa, Y. Ohno, K. Matsumoto, and Y. Ando
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Transport Studies of Topological Crystalline Insulator Thin Films2014

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin, F. Yang, S. Sasaki, K. Segawa, and Y. Ando
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] MBE Growth and Transport Studies of Topological Crystalline Insulator SnTe2014

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin
    • 学会等名
      International workshop “New Trends in Topological Insulators”
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Pb系ホモロガス相トポロジカル絶縁体における輸送特性(II)2014

    • 著者名/発表者名
      瀬川 耕司、Alexey A. Taskin、鳥羽 俊伸、安藤 陽一
    • 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(神奈川県平塚市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Transport Studies of Epitaxial Thin Films of Topological Crystalline Insulators2013

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin
    • 学会等名
      7th ISSP International Symposium on "Emergent Quantum Phases in Condensed Matter
    • 発表場所
      東京大学(千葉県柏市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental efforts to realize time-reversal invariant topological superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, A. A. Taskin, K. Segawa, and Y. Ando
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids(QFS2013)
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transport Studies of epitaxial films of topological insulators and topological crystalline insulators2013

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin
    • 学会等名
      The 16th International Conference on "Narrow Gap System"
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Demonstration of Topological Protection of Surface Transport in Bi2Se3 Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      A. A. Taskin
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会「トポロジカル量子現象の新概念」シンポジウム
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トポロジカル超伝導体候補物質Sn1-xInxTeの電子構造:高分解能ARPES2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 宇史、田中 祐輔、中山 耕輔、相馬 清吾、高橋 隆、佐々木 聡、Z. Ren、A. A. Taskin、瀬川 耕司、安藤 陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Conductance Spectroscopy on Superconducting Topological Insulator Families2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, A. A. Taskin, K. Segawa, Y. Ando
    • 学会等名
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
    • 発表場所
      カルチャーリゾートフェストーネ(沖縄県宜野湾市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The gating of topological insulator thin films and exfoliated crystals2013

    • 著者名/発表者名
      F. Yang, A. A. Taskin, M. Kishi, K. Eto, K. Segawa, Y. Ando
    • 学会等名
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
    • 発表場所
      カルチャーリゾートフェストーネ(沖縄県宜野湾市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 安藤研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/fmc/home_j.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 安藤研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/fmc/home_j.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2020-05-15  

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