公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
本年度は、３次元スピン検出システムの高分解能光電子分光装置への組み込み・調整を行い、スピン分解光電子分光装置の分解能として、ミニモット検出器(8 meV)のエネルギー分解能を上回る5 meVの分解能を達成することに成功した。また、装置の建設・改良と並行して、いくつかのトポロジカル絶縁体およびその関連物質の電子状態の決定を行った。トポロジカル絶縁体の母物質であるビスマス(Bi)において、その表面に残されたアイランドのエッジに起因する１次元的なバンド構造を決定することに初めて成功した。この一次元バンドはラシュバ型のスピン分裂をしており、その分裂幅は二次元的な表面バンドのものよりも遥かに大きいことを見出した。またスピン分解測定の結果、表面に平行なスピン成分とほぼ同程度のスピン垂直成分を観測し、面外だけでなく面内のポテンシャル勾配がエッジにおけるスピンの方向を特徴付けると結論した。また、トポロジカル絶縁体TlBiSe2とラシュバ金属Biの接合系における高分解能スピン分解ARPES実験を行い、フェルミ準位近傍のバンド構造およびフェルミ面を決定した。その結果、Biのバンドとの強いスピン選択的な混成効果によって、TlBiSe2のディラックコーン電子状態が大きく変調されることを見出した。このことから、もともとTlBiSe2側に存在していたトポロジカル表面状態が、接合によって金属(Bi)側に移動する「トポロジカル近接効果」という新しい現象が発現していると結論した。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)
Phys. Rev. Lett.
巻: 114 号: 6
10.1103/physrevlett.114.066402
Nature Communications
巻: 6 号: 1 ページ: 6547-6547
10.1038/ncomms7547
New Journal of Physics
巻: (印刷中)(掲載確定) 号: 5 ページ: 055004-055004
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Physical Review B
巻: 89 号: 4 ページ: 45134-1
10.1103/physrevb.89.045134
巻: 87 号: 15
10.1103/physrevb.87.155105
巻: 88 号: 23
10.1103/physrevb.88.235126
Physical Review Letters
巻: 110 号: 20
10.1103/physrevlett.110.206804
http://www.topological-qp.jp/
