| 研究課題/領域番号 |
18H01155
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
川村 稔 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, 専任研究員 (60391926)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | トポロジカル絶縁体 / 量子異常ホール効果 / ラフリン電荷ポンプ / 電気磁気効果 |
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| 研究成果の概要 |
トポロジカル絶縁体表面の電子状態における幾何学的位相の効果を、電気伝導測定という巨視的な物理量の測定から明らかにする研究をおこなった。当初計画していたアハロノフ‐ボーム効果などの量子干渉効果の実験では、非弾性散乱長が試料サイズよりも短かったために、干渉効果を明瞭に測定することができなかった。一方、磁性元素を添加した磁性トポロジカル絶縁体の研究では、電子系の幾何学的位相の効果である量子異常ホール効果のホール抵抗が8桁以上の精度で量子抵抗値に一致することを示した。さらに、ラフリン電荷ポンプ現象を観測し、電極を結ぶ端チャンネルが存在しない系においてもホール伝導率が量子化することを示した。
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| 自由記述の分野 |
物性物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子異常ホール効果の精密測定では、ホール抵抗値が８桁以上の精度で量子化することを示した。この成果は量子異常ホール効果の学理を構築する上で重要な測定結果であると同時に、量子異常ホール効果を無磁場でも使える電気抵抗標準へ応用するための第一歩である。物質のトポロジーを積極的に利用した典型的な応用例であり、トポロジカル物質をの応用研究へ向けて弾みがつくことが期待できる。
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