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2015 年度 実績報告書

メゾスコピック伝導を用いた酸化亜鉛量子ホール状態の究明

研究課題

研究課題/領域番号 15H05425
研究機関東京大学

研究代表者

打田 正輝  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50721726)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード表面・界面 / 量子伝導 / 量子ホール効果 / 二次元電子ガス / 高移動度 / 酸化亜鉛 / 酸化物薄膜
研究実績の概要

本研究では、酸化亜鉛ヘテロ界面の高移動度化を進め、メゾスコピック伝導の手法を用いて偶数分母分数量子ホール状態の解明を行うことを目的としている。酸化亜鉛二次元電子ガスの作製については、基板加熱部品を改良し、100万cm2/Vsを超える移動度をもつ試料を安定的に作製することに成功した。本系のもつ30psという量子散乱時間は、ヒ化ガリウム系二次元電子ガスと同程度に到達していることが明らかになった。既に観測に成功していたν=3/2という新しい偶数分母分数量子ホール状態については、アンチドット構造における整合性抵抗振動の周期から、スピン偏極した複合粒子の形成を示唆する結果が得られた。エアギャップトランジスタや超伝導接合の作製等の周辺基盤技術の確立が進んでおり、偶数分母分数量子ホール状態の更なる解明を進める。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

酸化亜鉛ヘテロ界面の高移動度化・偶数分母分数量子ホール状態のスピン偏極率の解明の二点に成功しており、研究は順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Epitaxially Stabilized Oxide Composed of Twisted Triangular-Lattice Layers2016

    • 著者名/発表者名
      M. Uchida, K. Ohba, Y. Ohuchi, Y. Kozuka, and M. Kawasaki
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 28 ページ: 1165

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.5b04702

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective carrier doping and metallization in LaxSr2-x-yBayIrO4-δ thin films2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, M. Uchida, Y. Kozuka, K. S. Takahashi, and M. Kawasaki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 ページ: 045139

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.93.045139

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ツイストした三角格子層からなる新層状酸化物薄膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      大羽健太, 打田正輝, 大内祐貴, 小塚裕介, 川﨑雅司
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会(20pH111-4)
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [学会発表] Epitaxially stabilized oxide film composed of twisted triangular-lattice layers2015

    • 著者名/発表者名
      M. Uchida
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Crystal Growth 2015
    • 発表場所
      香港(中国)
    • 年月日
      2015-12-16 – 2015-12-16
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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