| 研究課題/領域番号 |
18H01812
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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28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
青木 伸之 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (60312930)
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| 研究分担者 |
音 賢一 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (30263198)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 量子ポイントコンタクト / ２層グラフェン / 量子化伝導度 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / WSe2 / バレー偏極 / スピン偏極 / スピン・軌道相互作用 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，六方晶窒化ホウ素（h-BN）と二層グラフェン（BLGr）で構成されるh-BN/BLGr/h-BN積層構造による高移動度化，およびスプリット型トップゲートとボトムバックゲートのデュアルゲート構造による電界閉じ込め型の量子ポイントコンタクト（QPC）構造を形成した。この積層構造に対してエッジコンタクトを実現した。このように形成したBLGr-QPC構造では，2e2/hを単位とするバレー偏極した量子化伝導度の観測に至った。また3層WSe2をチャネルとしたp型QPC構造を世界で初めて作製に成功し，ゼロ磁場でe2/hを単位とするバレーとスピンの両方の縮退が解けた伝導現象の観測に至った。
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| 自由記述の分野 |
半導体物性
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，トポロジカル現象への注目が高くなってきている中で，電荷・スピンに次ぐ自由度としてバレーの効果を利用したバレーとロニクスが注目されている。円偏光の光照射を，垂直電場の印加によりK点とK'点のバレーの対称性を意図的に崩すことで幾何学的位相（ベリー位相）に差が生じ，結果的に試料内部に内部磁場が発生し，これがホール効果に類似したバレーホール効果として観測されてきている。本研究では，スプリットゲート構造という電気的な制御法によりバレー偏極のみならずスピンまで偏極した電流を実現したことから，新たなスピントロニクス／バレートロにクスの実現に役立つ成果といえる。
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