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2019 年度 研究成果報告書

酸化物量子井戸構造に誘起される新奇な2次元電子液体とその機能

研究課題

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研究課題/領域番号 16H02115
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東北大学 (2018-2019)
大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2016-2017)

研究代表者

組頭 広志  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00345092)

研究分担者 堀場 弘司  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (10415292)
簑原 誠人  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別助教 (70728633)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード量子井戸構造 / 酸化物ヘテロ構造 / 角度分解光電子分光 / 放射光 / バンド構造 / 酸化物エレクトロニクス / 機能性ナノ構造 / 酸化物薄膜
研究成果の概要

酸化物量子井戸構造内に閉じ込められた強相関電子が示す「金属」量子化状態(2次元電子液体)においては、軌道選択的量子化や巨大ラシュバ効果などの興味深い現象が発現する。本研究では、高輝度放射光による「みる」技術と酸化物分子線エピタキシーという「つくる」技術を高いレベルで融合することで、酸化物量子井戸構造内のスピン・軌道・量子化状態を可視化し、その知見に基づいた酸化物量子井戸構造の設計を行った。さらに、酸化物量子井戸構造内で誘起される新奇な2次元電子液体の機能探索を行った。

自由記述の分野

酸化物表面界面物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

高輝度放射光を用いた先端計測と物質設計を組み合わせた本研究により、酸化物量子井戸構造で発現する低次元電子液体とその機能との相関関係を特定した。これにより、手探りで進められている酸化物新奇量子現象の探索に明確な指針を与えることができたと考えられる。電荷・スピン・軌道の直接観測に基づいた物質設計・機能探索を行った本研究は、「先端計測に基づいた物質開発・新機能創製」の先駆けとなる特色のある研究であり、酸化物デバイス研究のみならず、将来的により広範囲の物質開発に大きく貢献できるものと考えられる。

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公開日: 2021-02-19  

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