| 研究領域 | トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
16H00978
|
|---|
| 研究機関 | 筑波大学 |
|---|
研究代表者 |
野村 晋太郎 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90271527)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 局所磁場測定法 / トポロジカル物質 |
|---|
| 研究実績の概要 |
(1) Nb弱結合走査型ナノSQUID顕微鏡を用いて、集束イオンビームで形成したタングステンカーバイド膜の周りの磁場イメージングをヘリウム温度において行い、タングステンカーバイド膜の超伝導特性の評価を行った。その結果、タングステンカーバイド膜上での磁場の低下は0.9%と小さいことが見いだされた。この結果は、渦糸が侵入していることを仮定したモデル計算で定性的に理解された。(2)低温から室温の広い範囲で動作するためトポロジカル物質の評価に適したダイヤモンド窒素不純物-欠陥（NV）センターからの発光を用いた局所磁場測定システムを開発した。連携研究者の協力を得て超高純度ダイヤモンドにイオン注入して作製したダイヤモンドNVセンターを磁場センサーとして用いた。マイクロ波周波数変調法を適用し、マイクロ波周波数を変調しない定常マイクロ波を用いた場合と比較して磁場感度を向上させることに成功した。磁場感度と関わる電子スピン共鳴のコントラストと線幅のマイクロ波強度、レーザー励起強度依存性を調べ、測定に用いた励起光強度領域ではNVセンター中スピンの横緩和時間で制限されていることが明らかになった。レーザーリソグラフィーで作製した金ワイヤを流れる電流によって生じる磁場を検出し、そのイメージングに成功した。 (3) BiSbTeSe系のトポロジカル候補物質に電極を形成し、基礎的電気伝導特性の評価を行った。得られた磁気コンダクタンス特性はHikami-Larkin-Nagaokaの式でフィットされ、トポロジカル物質の特性の一つである弱反局在効果が生じていることが示された。
|
| 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
当初の計画通り(1)Nb弱結合走査型ナノSQUID顕微鏡を用いて集束イオンビームで形成しタングステンカーバイドのまわりの磁場分布を測定してその超伝導特性の評価を行った点、(2)低温から室温の広い範囲で動作するトポロジカル物質の評価に適したダイヤモンド窒素不純物-欠陥（NV）センターを用いた局所磁場測定システムの開発に成功し、高感度の磁場の空間分布測定を行い、電流によって生じる磁場の分布を得た点、さらに、(3)トポロジカル候補物質BiSbTeSe系の物質に電極を形成し、基礎的電気伝導特性を評価してトポロジカル物質を特徴づける弱半局在効果を観測した点、以上において概ね当初計画通りに進んでいると判断される。
|
| 今後の研究の推進方策 |
現時点で概ね当初計画通りに進んでいると判断されるため、平成２９年度も当初計画にのっとり新奇トポロジカル候補物質中を流れる電流密度の空間分布測定、候補物質に誘起される磁場の空間分布測定を行い、新奇物性の探求を遂行していく。磁場の空間分布測定法により、新奇トポロジカル物質の理解と新奇物性の探求を進めていく。
|
