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酸化物薄膜表面の原子レベル空間分解能での電子状態計測は、機能性酸化物の表面/界面設計に向けて重要な知見を与える。本研究は透明な超伝導体、および、Liイオン電池材料としても重要なLiTi2O4に着目し、当研究室のメンバーとともにその薄膜の走査トンネル顕微鏡観察を進めた。
その結果、スピネル構造を有する三元系酸化物においてはじめて原子像を観察し、さらに、４Kにおいて、最表面が超伝導状態であることを確認した。
LiTi2O4薄膜をSrTiO3薄膜上に作製し、アニール条件を調整すると、原子レベルで平坦な表面が得られることを発見した。この表面において、周期的な輝点が観察されたため、精密な電子状態計測を行った。さらに、第一原理計算グループと共同研究を展開し、最表面の原子構造について、検討を行った。その結果、Tiが三角格子状に並んだ終端面になっていることがわかった。そして、表面ではバルク内部とは異なる超伝導状態になっている事を明らかにした。
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