半導体－強磁性－超伝導ハイブリッド・融合系の形成と量子デバイス機能の創出

• 研究課題/領域番号: 25H00840
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分29:応用物理物性およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
• 研究分担者: 大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20401143) ; 佐藤 彰一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (30973325) ; 中根 了昌 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (50422332) ; Le DucAnh 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50783594)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 46,410千円 (直接経費: 35,700千円、間接経費: 10,710千円); 2025年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
• キーワード: スピントロニクス / 強磁性半導体 / 超伝導 / トポロジカル物質 / 量子デバイス

研究開始時の研究の概要

本研究者らが創製・開発した室温以上の高いキュリー温度(Tc)をもつ強磁性半導体(III,Fe)Vを含むヘテロ構造、およびトポロジカル物質α-Sn／超伝導体β-Snからなる複合ヘテロ構造・ナノ構造を形成する。これらの材料や構造を用いて以下の３つの機能創成を目指す：①半導体と強磁性・スピン物性の機能を融合、②半導体をベースに強磁性とトポロジカル状態を合わせ持つ機能を創出、③非磁性半導体または強磁性半導体上にエピタキシャル成長したトポロジカル物質α-Sn／超伝導β-Snからなる面内ヘテロ構造を作製し、新機能を創出する。さらに、以上の新しい機能を示すデバイスを試作することにより、量子デバイスへの応用の指針を示す。