| 研究実績の概要 |
トポロジカル結晶絶縁体(Pb,Sn)Teではバルクと表面の性質の異なる伝導状態が電流スピン流変換に寄与しており、これらを切り分けた電気伝導特性の評価が必要とされる。そこでトポロジカル絶縁体の表面状態に起因する効果である非線形planarホール効果の測定を行った。非線形planarホール効果はトポロジカル絶縁体の表面状態と面内磁場による時間反転対称性の破れに起因する現象であり、これを観測することで表面状態を電気的に検出する。ホールバー状に加工した試料で非線形planarホール効果を測定したところ、先行研究と一致する応答を確認した。一方で、外部磁場に依存しない信号も検出されており、異なる効果の寄与も示された。先行研究では表面状態の電子ホール対称性の破れやフェルミサークルの歪みが非線形planarホール効果に寄与していると報告されているが、これは他の先行研究で報告されている (Pb,Sn)Teの表面状態の特徴と一致している。したがって、本研究では(Pb,Sn)Teの表面状態に起因する輸送現象を示唆する結果を得た。
スピン偏極状態を検出するための光学実験系の設計及び構築作業を行った。構築した光学実験系において、一般的なスピン流電流変換材料であるPtでの電子のスピン蓄積と入射光の偏光状態に依存する信号の検出に成功しており、(Pb,Sn)Teのスピン偏極状態の光起電力を用いた検出に向けて着実に実験を進めている。
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