| 研究課題/領域番号 |
26390063
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
小林 功佳 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (80221969)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | トポロジカル絶縁体 / 表面界面電子物性 / 計算物理学 / 単原子層薄膜 |
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| 研究実績の概要 |
平成２７年度は、アルカリ土類カルコゲナイド表面上のIV-VI族単原子層について理論的に研究した。IV-VI族単原子層は、２次元のトポロジカル結晶絶縁体になることが理論的に予測されている。トポロジカル結晶絶縁体とは、結晶の点群の対称性によって定義されるトポロジカル数を用いて分類される絶縁体である。これまでに３次元のトポロジカル結晶絶縁体は実現しているが、２次元のトポロジカル結晶絶縁体はこれまでに実現していない。本研究では、２次元のトポロジカル絶縁体の候補となる系を探して理論的な研究を行っている。
IV-VI族単原子層は、トポロジカル結晶絶縁体になることが予測されているが、これは平面構造を仮定した場合であり、孤立した単原子層の構造を最適化すると凹凸のある構造が得られ、トポロジカル結晶絶縁体でなくなってしまう。単原子層の平面構造を保つ構造として、平成２６年度は、２つのアルカリハライド表面によって挟まれた構造を考えて計算を行った。その結果NaBr表面に挟まれたSnTe単原子層では、単原子層の平面構造が保たれ、２次元のトポロジカル絶縁体になることが理論的に示された。ここで問題となったことは、孤立したIV-VI族単原子層は、１原子層の構造よりも２原子層の構造のほうがエネルギー的に安定であることである。平成２７年度は、IV-VI族単原子層との相互作用がアルカリハライド表面よりも強いことが期待されるアルカリ土類カルコゲナイド表面上のIV-VI族単原子層の計算をさまざまな系について行った結果、表面上では１原子層の構造の方がエネルギー的な安定な系があることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
トポロジカル結晶絶縁体になる可能性のより強い新たな系を理論的に見出したから。
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| 今後の研究の推進方策 |
トポロジカル絶縁体になる可能性のある新たな系を理論的に探す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していた研究発表が会議等の都合により取りやめになったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成２８年度により多くの研究発表を行う。
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