RO1-xFxBiCh2超薄膜における巨大ラシュバ効果の探索

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19058
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用物理物性およびその関連分野
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 水口 佳一 首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (50609865)
• 研究分担者: 斉藤 光史 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (70452092)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: 層状化合物 / BiCh2系層状化合物 / 単結晶 / へき開法 / 薄膜 / 微細加工 / 磁気抵抗

研究成果の概要

BiCh2系層状化合物RE(O,F)BiCh2（REは希土類，Chはカルコゲン）の単結晶育成を行い，RE = La, Pr, NdおよびCh = S, Seについて良質単結晶を得た．得られたLa(O,F)BiSSe単結晶をへき開法により薄膜化し，基盤への転写およびＨａｌｌバー形状への微細加工を行った．最終的に金属パッドを作製できれば磁気抵抗測定が可能となる段階で研究期間を終えた．今後，金属パッド作製および量子振動測定を目指す．
また，本研究で得られた単結晶の磁気抵抗を強磁場中で測定した結果，ネマティック超伝導と思われる超伝導特性異方性を見出した．

自由記述の分野

新物質、超伝導、熱電材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

超伝導体や熱電材料として理論的・実験的に研究が進められてきたBiCh2系層状化合物において，薄膜化およびデバイス化を試みたことは新規性があり，本物質系の今後のさらなる発展につながると考えている．薄膜デバイスを完成させ，量子振動測定を実現すれば，BiCh2系において理論的に予測された巨大ラシュバ効果を実験的に確認できることになり，物質科学分野に新しい機能性材料を提案できることにつながる．また，バルク単結晶で観測した磁気抵抗異方性は，ネマティック物性の研究分野に新たな研究対象を与えると期待している．