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2010 年度 実績報告書

空間反転対称性の破れたナノ超伝導体のスピン分解フェルミオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 20340092
研究機関広島大学

研究代表者

木村 昭夫  広島大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00272534)

研究分担者 生天目 博文  広島大学, 放射光科学研究センター, 教授 (10218050)
井野 明洋  広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60363040)
仲武 昌史  広島大学, 放射光科学研究センター, 助教 (60342599)
坂本 一之  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 准教授 (70261542)
キーワードナノ超伝導体 / 空間反転対称性の破れ / スピン角度分解光電子分光 / 多軸回転マニピュレータ / 高分解能角度分解光電子分光 / 走査型トンネル顕微鏡 / トポロジカル絶縁体 / ビスマス・セレナイド
研究概要

平成22年度は,空間反転対称性の破れに起因するスピン分裂バンド構造について,スピン・角度分解光電子分光(SR-ARPES),高分解能角度分解光電子分光(HR-ARPES),および低温走査型トンネル顕微鏡(LT-STM)を用いて明らかにすることを目的として研究を行った。その結果,いろいろな目覚ましい成果が得られた(11.研究発表参照)。まずは,ビスマス単結晶のバルク状態においてラシュバ型のスピン分裂が現れることを初めて発見した。また鉛吸着半導体表面にて巨大なラシュバ型スピン分裂を伴った金属的なバンドを世界で初めて発見した[日刊工業新聞(2010.5.18),産経新聞(2010.5.18)]。さらにトポロジカル絶縁体ビスマス・セレナイドの表面状態のフェルミ面が六角形に変形していることをつきとめた[日刊工業新聞(2010.8.30),科学新聞(2010.9.3)]。また3元化合物のタリウム・ビスマス・セレナイドが新しいトポロジカル絶縁体であることを発見し,従来よりも理想的な表面状態が形成されていることを明らかにした[中国新聞(2010.9.22)]。これらの成果を国内外の学会にて発表し,高い評価をうけた。実際に,第30回表面科学学術講演会において講演奨励賞を受賞し,日本表面科学会放射光表面科学部会シンポジウムでは最優秀ポスター賞を受賞するに至った。さらには社会への情報発信としてこれらの成果につきプレスリリースを行い,複数の新聞に掲載された(上記参照)。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (29件)

  • [雑誌論文] Spin and orbital magnetic moments of molecular beam epitaxy γ'-Fe_4N films on LaAlO_3 (001) and MgO (001) substrates by x-ray magnetic circular dichroism2011

    • 著者名/発表者名
      Keita Ito
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 98 ページ: 102507/1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Electronic Structure in the Martensitic Phase Transition of Ni_2Mn_<1+x>Sn_<1-x> Studied by Hard-X-Ray Photoelectron Spectroscopy and Ab Initio Calculation2010

    • 著者名/発表者名
      Mao Ye
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 104 ページ: 176401/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large Rashba spin splitting of a metallic surface-state band on a semiconductor surface2010

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Yaji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 1 ページ: 17/1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hexagonally Deformed Fermi Surface of 3D topological Insulator Bi_2Se_32010

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kuroda
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105 ページ: 076802/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong Rashba-Type Spin Polarization of the Photocurrent from Bulk Continuum States : Experiment and Theory for Bi 111)2010

    • 著者名/発表者名
      Akio Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105 ページ: 076804/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Realization of a Three-Dimensional Topological Insulator Phase in Ternary Chalcogenide TlBiSe_22010

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kuroda
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105 ページ: 146801/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large out-of-plane spin polarization in a spin-splitting one-dimensional metallic surface state on Si (557)-Au2010

    • 著者名/発表者名
      Taichi Okuda
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 82 ページ: 161410/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-polarized semiconductor surface states localized in subsurface layers2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Ohtsubo
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 82 ページ: 201307/1-4

    • 査読あり
  • [学会発表] Electron interference in the 3D topological insulator Bi_2Se_3 probed by scanning tunneling microscope2011

    • 著者名/発表者名
      Mao Ye
    • 学会等名
      March meeting of the American Physical Society 2011
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      2011-03-23
  • [学会発表] Experimental Realization of Three-dimensional Topological Insulator in Ternary Chalcogenides2011

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kuroda
    • 学会等名
      March meeting of the American Physical Society 2011
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      2011-03-23
  • [学会発表] Controlling the topological states of Bi_2Se_3 by silver atom intercalation2011

    • 著者名/発表者名
      Mao Ye
    • 学会等名
      March meeting of the American Physical Society 2011
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      2011-03-21
  • [学会発表] トポロジカル物質のスピン分解ARPES2011

    • 著者名/発表者名
      木村昭夫
    • 学会等名
      ISSP-Workshop「東京大学アウトステーション(SPring-8 BL07LSU)での物性研究の新展開」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(柏市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-08
  • [学会発表] Probing the Dirac Fermions in the Ternary Topological Insulators by ARPES with Synchrotron Radiation2011

    • 著者名/発表者名
      Akio Kimura
    • 学会等名
      The 15th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      Higashi-Hiroshima, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-04
  • [学会発表] 3次元トポロジカル絶縁体-放射光光電子分光でとらえる表面ディラック・コーン-2011

    • 著者名/発表者名
      木村昭夫
    • 学会等名
      第400回物性セミナー記念講演会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] ARPES and STM study on the Ag-intercalated 3D topological insulator Bi_2Se_32011

    • 著者名/発表者名
      叶茂
    • 学会等名
      第24回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2011-01-10
  • [学会発表] 三元トポロジカル絶縁体TlBiSe_2におけるディラック表面状態の精密観測2011

    • 著者名/発表者名
      黒田健太
    • 学会等名
      第24回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] ホイスラー型強磁性形状記憶合金の電子構造とマルテンサイト変態2010

    • 著者名/発表者名
      木村昭夫
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究(H22/A03)研究会
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所(仙台市)(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] Role of excess Mn in the Heusler type ferromagnetic shape memory alloy Ni_2Mn_<1+x>Sn_<1-x> studied by hard X-ray photoelectron spectroscopy and ab-initio calculation2010

    • 著者名/発表者名
      Akio Kimura
    • 学会等名
      Workshop on Physics of Magnetism and Ferrous Materials
    • 発表場所
      Pohang, South-Korea(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] Surface states of topological insulators studied by seanning tunneling microscopy/spectroscopy and angle-resolved photoemission spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      叶茂
    • 学会等名
      日本表面科学会放射光表面科学部会シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] 三元トポロジカル絶縁体TlBiSe_2における理想的なディラック表面状態2010

    • 著者名/発表者名
      黒田健太
    • 学会等名
      日本表面科学会放射光表面科学部会シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)(最優秀ポスター賞)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] Novel Electronic Structures of Strongly Spin-Orbit Coupled Systems : From Rashba System To Topological Insulator2010

    • 著者名/発表者名
      Akio Kimura
    • 学会等名
      International Conference of AUMS
    • 発表場所
      Jeju, South-Korea(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] Surface Scattering via Bulk Continuum States in the 3D Topological Insulator Bi_2Se_3 Probed by Scanning Tunneling Microscope2010

    • 著者名/発表者名
      Akio Kimura
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Nano-scale Spectroscopy and Nanotechnology (NSS-6)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2010-10-26
  • [学会発表] Quasi-particle interference on the topological surface induced by metallic nano-clusters2010

    • 著者名/発表者名
      Mao Ye
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Nano-scale Spectroscopy and Nanotechnology (NSS-6)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2010-10-26
  • [学会発表] 3元トポロジカル絶縁体TlBiSe_2におけるディラック表面状態の観測2010

    • 著者名/発表者名
      黒田健太
    • 学会等名
      第30回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(吹田市)(講演奨励賞)
    • 年月日
      2010-10-06
  • [学会発表] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3におけるディラック表面状態の異方性2010

    • 著者名/発表者名
      黒田健太
    • 学会等名
      第30回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(吹田市)
    • 年月日
      2010-10-05
  • [学会発表] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3の表面電子における金属不純物による準粒子散乱2010

    • 著者名/発表者名
      叶茂
    • 学会等名
      第30回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(吹田市)
    • 年月日
      2010-10-04
  • [学会発表] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3のフェルミ面と表面電子散乱2010

    • 著者名/発表者名
      黒田健太
    • 学会等名
      第30回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(吹田市)
    • 年月日
      2010-10-04
  • [学会発表] Experimental realization of the Dirac cone in 3D topological insulator of ternary chalcogenide TlBiSe_22010

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kuroda
    • 学会等名
      17th International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-17)
    • 発表場所
      Baku, Azerbaijian
    • 年月日
      2010-09-29
  • [学会発表] Interference of Dirac electrons on the surface of Bi_2Se_3 studied by scanning tunneling microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      叶茂
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] 三次元トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3における異方的なフェルミ面2010

    • 著者名/発表者名
      黒田健太
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3のフェルミ面と表面電子散乱2010

    • 著者名/発表者名
      黒田健太
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Ag吸着によるBi(111)表面スピン電子状態への影響2010

    • 著者名/発表者名
      宮原寛和
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] ARPESおよびSTMで見る3次元トポロジカル絶縁体の電子構造2010

    • 著者名/発表者名
      木村昭夫
    • 学会等名
      量子物理学・ナノサイエンス第27回セミナー
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] Hexagonal Warping Effect in the Fermi Surface of Bi_2Se_32010

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kuroda
    • 学会等名
      18th International Vacuum Congress (IVC-18)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-08-27
  • [学会発表] Interference of Dirac Electrons on the Surface of Topological Insulators2010

    • 著者名/発表者名
      Mao Ye
    • 学会等名
      18th International Vacuum Congress (IVC-18)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] Dirac electrons on the surface of topological insulators studied by angular resolved photoemission spectroscopy and scanning tunneling microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Mao Ye
    • 学会等名
      37th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2010)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2010-07-13
  • [学会発表] Anisotropic Fermi surface of topological insulator Bi_2Se_32010

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kuroda
    • 学会等名
      37th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2010)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2010-07-13

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公開日: 2013-06-26  

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