半金属的フェルミ面を持つワイル半金属の電子状態解明

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 幸坂 祐生 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 上級研究員 (80455344)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 走査トンネル顕微鏡 / Weyl半金属

研究成果の概要

半金属的なFermi面を持つWeyl半金属(タイプII)における特徴的な電子状態を、走査トンネル顕微鏡を用いた分光イメージング測定により探索した。タイプIIのWeyl半金属の候補物質としてβ-MoTe2を測定した結果、極性構造に起因する2種類の電子状態を観測した。どちらも非占有状態で複雑な構造を示しており、β-MoTe2が持つ複雑な電子状態を反映している。準粒子干渉が観測されており、理論計算との比較から電子状態の詳細を絞り込むことが可能であることを示している。

自由記述の分野

物性物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

β-MoTe2において複雑な構造を持つ準粒子干渉が観測された。準粒子干渉は電子波の散乱干渉による定在波であり、原理的に電子状態に関する多くの情報を含む。その情報を抽出する方法として、第一原理計算に基づく準粒子干渉シミュレーション手法を開発した。この手法は、Weyl半金属だけでなく様々な物質に広く適用可能であり、スピンや軌道といった内部自由度まで含めた電子状態の詳細を探索するための新たな手法として用いることができる。