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2023 年度 実績報告書

ペロブスカイト酸化物がもつ特異な(111)界面で発現する二次元電子の新奇物性

研究課題

研究課題/領域番号 22K14001
研究機関東京大学

研究代表者

村上 裕美子 (片山裕美子)  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (60748680)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワードペロブスカイト酸化物 / 輸送特性
研究実績の概要

本研究では(111)配向性をもつペロブスカイト酸化物薄膜を作成し、疑ハニカム構造をとるヘテロエピタキシャル界面、固-液界面におけるキャリア濃度、スピン
軌道相互作用を制御することにより、新奇物性を探索することを目的としている。
SrNbO3について、(001)および(111)配向性薄膜の測定を行った。SrNbO3金属薄膜の特性を見るため、界面伝導の生じないLSATを基板として用いた。(001)面方位上では、3~10 nmの膜厚領域において、磁気抵抗の測定結果が弱反局在をしめした。磁気抵抗の解析により、本薄膜においては、D’Yakonov-Perel機構に基づくRashba効果が支配的であることが示唆された。見積もられたRashbaパラメータは、1×10^-12 eVm程度となり、単体の酸化物薄膜において報告されている値としては最大となった。(111)基板上については、同様に膜厚依存性試料を作製し、膜厚低下による金属-絶縁体転移を観測した。極薄膜領域では、弱局在、弱反局在が観測されており、解析を進めている段階にある。
SrTaO3については、(001)(111)LSAT上に基板温度、膜厚を制御して成膜を行った。膜厚低下に伴う金属絶縁体転移を観測した。配向性については(001)は30 nm付近で移動度最大値を示した。これは、膜厚がある閾値(30 nm)を超えると、結晶性が低下することを示唆している。SrTaO3自体の作成例の報告は希少であるため、外部情報発信の準備を進めている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Large Rashba parameter for 4d strongly correlated perovskite oxide SrNbO3 ultrathin films2024

    • 著者名/発表者名
      Okuma Hikaru、Katayama Yumiko、Ueno Kazunori
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 8 ページ: 015001

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.8.015001

  • [学会発表] 高い正孔移動度を持つゲルマナン薄膜の成膜条件最適化2023

    • 著者名/発表者名
      片山裕美子、小林大輝、安武裕輔、深津晋、上野和紀
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] イオン液体ゲーティングによるSrNbO3/KTaO3界面のラシュバ効果制御2023

    • 著者名/発表者名
      大熊光 、片山裕美子 、上野和紀
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] High Hole Mobility in Two-Dimensional Germanane Thin Films2023

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Katayama, Daiki Kobayashi, Yuhsuke Yasutake, Susumu Fukatsu, Kazunori Ueno
    • 学会等名
      2023 MRS SPRING
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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