2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of electronic structures and new functions in materials with spin-momentum locking
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15H03683
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石坂 香子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20376651)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光電子分光 / トポロジカル表面状態 / 電荷密度波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、結晶構造の持つ空間反転対称性の破れやトポロジカルな要因で生じる固体の電子バンドの自発スピン分極（spin-momentum locking）に注目し、様々な電子相転移や構造相転移にともなう電子構造の変化を直接観測により解明することを目的とする。本年度は、主に電荷密度波を示す層状遷移金属ダイカルコゲナイドVTe2を対象とし、そのトポロジカルな性質を明らかにした。VTe2は480 K以下でジグザグ鎖型の電荷密度波を形成する擬二次元物質であり、その際に極めて大きな原子変位をともなうことが特徴として挙げられる。また、VをTiに置換することにより電荷密度波形成を抑制し、高温三方晶を基底状態まで安定化することができる。本研究では、 (V,Ti)Te2における電荷密度波状態および一様状態の電子バンド構造とスピン偏極を角度分解光電子分光実験により明らかにした。これにより、VTe2の電荷密度波形成に際し、2次元的なフェルミ面が極めて1次元的な構造へと変化すること、バンドの一部が極端に平坦化した局在的な電子状態を持つこと、ブリユアンゾーンの端（M点）におけるバンド反転が変化しトポロジカルな表面状態の一部が消失することなどを見出した。さらに第一原理計算を行い比較することにより、この系における電荷密度波、結晶構造とトポロジカルな相転移の関連を明らかにした。この他に、磁性元素や銀などの様々なイオンを層間にインターカレートした遷移金属ダイカルコゲナイドを対象とし、磁性金属状態におけるバンド構造とスピン偏極に関する知見を得た。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Orbital-anisotropic electronic structure in the nonmagnetic state of BaFe2(As1-xPx)2 superconductors2018
Author(s)
1.T. Sonobe, T. Shimojima, A. Nakamura, M. Nakajima, S.Uchida, K. Kihou, C.H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, K. Ohgushi, K. Ishizaka
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 8
Pages: 2169/1-8
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Antiferroic electronic structure in the nonmagnetic superconducting state of the iron-based superconductors2017
Author(s)
T. Shimojima, W. Malaeb, A. Nakamura, T. Kondo, K. Kihou, C. H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, S. Ishida, M. Nakajima, S. Uchida, K. Ohgushi, K. Ishizaka, and S. Shin
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Journal Title
Sci. Adv.
Volume: 3
Pages: e1700466/1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 二重ジグザグ鎖形状の格子歪みをもつ1T”-VTe2の電子状態2018
Author(s)
三石夏樹, 杉田悠介, 上谷学, 園部竜也, 坂野昌人, 下志万貴博, M S Bahramy, 田口一暁, 宮本幸次, 奥田太一, 石渡晋太郎, 求幸年, 石坂香子
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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[Presentation] 角度分解光電子分光と第一原理計算を用いた層状強磁性V1/3NbS2の電子構造の研究2018
Author(s)
吉田訓, 松下雄一郎, 岩田潤一, 厳正輝, 坂野昌人, 下志万貴博, 堀場弘司, 小野寛太, 組頭広志, 長鶴徳彦, 高阪勇輔, 井上克也, 秋光純, 石坂香子
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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