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2010 Fiscal Year Annual Research Report

空間反転対称性の破れたナノ超伝導体のスピン分解フェルミオロジー

Research Project

Project/Area Number 20340092
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

木村 昭夫  広島大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00272534)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 生天目 博文  広島大学, 放射光科学研究センター, 教授 (10218050)
井野 明洋  広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60363040)
仲武 昌史  広島大学, 放射光科学研究センター, 助教 (60342599)
坂本 一之  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 准教授 (70261542)
Keywordsナノ超伝導体 / 空間反転対称性の破れ / スピン角度分解光電子分光 / 多軸回転マニピュレータ / 高分解能角度分解光電子分光 / 走査型トンネル顕微鏡 / トポロジカル絶縁体 / ビスマス・セレナイド
Research Abstract

平成22年度は,空間反転対称性の破れに起因するスピン分裂バンド構造について,スピン・角度分解光電子分光(SR-ARPES),高分解能角度分解光電子分光(HR-ARPES),および低温走査型トンネル顕微鏡(LT-STM)を用いて明らかにすることを目的として研究を行った。その結果,いろいろな目覚ましい成果が得られた(11.研究発表参照)。まずは,ビスマス単結晶のバルク状態においてラシュバ型のスピン分裂が現れることを初めて発見した。また鉛吸着半導体表面にて巨大なラシュバ型スピン分裂を伴った金属的なバンドを世界で初めて発見した[日刊工業新聞(2010.5.18),産経新聞(2010.5.18)]。さらにトポロジカル絶縁体ビスマス・セレナイドの表面状態のフェルミ面が六角形に変形していることをつきとめた[日刊工業新聞(2010.8.30),科学新聞(2010.9.3)]。また3元化合物のタリウム・ビスマス・セレナイドが新しいトポロジカル絶縁体であることを発見し,従来よりも理想的な表面状態が形成されていることを明らかにした[中国新聞(2010.9.22)]。これらの成果を国内外の学会にて発表し,高い評価をうけた。実際に,第30回表面科学学術講演会において講演奨励賞を受賞し,日本表面科学会放射光表面科学部会シンポジウムでは最優秀ポスター賞を受賞するに至った。さらには社会への情報発信としてこれらの成果につきプレスリリースを行い,複数の新聞に掲載された(上記参照)。

  • Research Products

    (37 results)

All 2011 2010

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (29 results)

  • [Journal Article] Spin and orbital magnetic moments of molecular beam epitaxy γ'-Fe_4N films on LaAlO_3 (001) and MgO (001) substrates by x-ray magnetic circular dichroism2011

    • Author(s)
      Keita Ito
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 98 Pages: 102507/1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of Electronic Structure in the Martensitic Phase Transition of Ni_2Mn_<1+x>Sn_<1-x> Studied by Hard-X-Ray Photoelectron Spectroscopy and Ab Initio Calculation2010

    • Author(s)
      Mao Ye
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 104 Pages: 176401/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large Rashba spin splitting of a metallic surface-state band on a semiconductor surface2010

    • Author(s)
      Koichiro Yaji
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 1 Pages: 17/1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hexagonally Deformed Fermi Surface of 3D topological Insulator Bi_2Se_32010

    • Author(s)
      Kenta Kuroda
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 105 Pages: 076802/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong Rashba-Type Spin Polarization of the Photocurrent from Bulk Continuum States : Experiment and Theory for Bi 111)2010

    • Author(s)
      Akio Kimura
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 105 Pages: 076804/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Realization of a Three-Dimensional Topological Insulator Phase in Ternary Chalcogenide TlBiSe_22010

    • Author(s)
      Kenta Kuroda
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 105 Pages: 146801/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large out-of-plane spin polarization in a spin-splitting one-dimensional metallic surface state on Si (557)-Au2010

    • Author(s)
      Taichi Okuda
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 82 Pages: 161410/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin-polarized semiconductor surface states localized in subsurface layers2010

    • Author(s)
      Yoshiyuki Ohtsubo
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 82 Pages: 201307/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Electron interference in the 3D topological insulator Bi_2Se_3 probed by scanning tunneling microscope2011

    • Author(s)
      Mao Ye
    • Organizer
      March meeting of the American Physical Society 2011
    • Place of Presentation
      Dallas, USA
    • Year and Date
      2011-03-23
  • [Presentation] Experimental Realization of Three-dimensional Topological Insulator in Ternary Chalcogenides2011

    • Author(s)
      Kenta Kuroda
    • Organizer
      March meeting of the American Physical Society 2011
    • Place of Presentation
      Dallas, USA
    • Year and Date
      2011-03-23
  • [Presentation] Controlling the topological states of Bi_2Se_3 by silver atom intercalation2011

    • Author(s)
      Mao Ye
    • Organizer
      March meeting of the American Physical Society 2011
    • Place of Presentation
      Dallas, USA
    • Year and Date
      2011-03-21
  • [Presentation] トポロジカル物質のスピン分解ARPES2011

    • Author(s)
      木村昭夫
    • Organizer
      ISSP-Workshop「東京大学アウトステーション(SPring-8 BL07LSU)での物性研究の新展開」
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(柏市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-08
  • [Presentation] Probing the Dirac Fermions in the Ternary Topological Insulators by ARPES with Synchrotron Radiation2011

    • Author(s)
      Akio Kimura
    • Organizer
      The 15th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • Place of Presentation
      Higashi-Hiroshima, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-04
  • [Presentation] 3次元トポロジカル絶縁体-放射光光電子分光でとらえる表面ディラック・コーン-2011

    • Author(s)
      木村昭夫
    • Organizer
      第400回物性セミナー記念講演会
    • Place of Presentation
      広島大学(東広島市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-01-11
  • [Presentation] ARPES and STM study on the Ag-intercalated 3D topological insulator Bi_2Se_32011

    • Author(s)
      叶茂
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(つくば市)
    • Year and Date
      2011-01-10
  • [Presentation] 三元トポロジカル絶縁体TlBiSe_2におけるディラック表面状態の精密観測2011

    • Author(s)
      黒田健太
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(つくば市)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] ホイスラー型強磁性形状記憶合金の電子構造とマルテンサイト変態2010

    • Author(s)
      木村昭夫
    • Organizer
      東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究(H22/A03)研究会
    • Place of Presentation
      東北大学電気通信研究所(仙台市)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-17
  • [Presentation] Role of excess Mn in the Heusler type ferromagnetic shape memory alloy Ni_2Mn_<1+x>Sn_<1-x> studied by hard X-ray photoelectron spectroscopy and ab-initio calculation2010

    • Author(s)
      Akio Kimura
    • Organizer
      Workshop on Physics of Magnetism and Ferrous Materials
    • Place of Presentation
      Pohang, South-Korea(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] Surface states of topological insulators studied by seanning tunneling microscopy/spectroscopy and angle-resolved photoemission spectroscopy2010

    • Author(s)
      叶茂
    • Organizer
      日本表面科学会放射光表面科学部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] 三元トポロジカル絶縁体TlBiSe_2における理想的なディラック表面状態2010

    • Author(s)
      黒田健太
    • Organizer
      日本表面科学会放射光表面科学部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)(最優秀ポスター賞)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] Novel Electronic Structures of Strongly Spin-Orbit Coupled Systems : From Rashba System To Topological Insulator2010

    • Author(s)
      Akio Kimura
    • Organizer
      International Conference of AUMS
    • Place of Presentation
      Jeju, South-Korea(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] Surface Scattering via Bulk Continuum States in the 3D Topological Insulator Bi_2Se_3 Probed by Scanning Tunneling Microscope2010

    • Author(s)
      Akio Kimura
    • Organizer
      The 6th International Workshop on Nano-scale Spectroscopy and Nanotechnology (NSS-6)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2010-10-26
  • [Presentation] Quasi-particle interference on the topological surface induced by metallic nano-clusters2010

    • Author(s)
      Mao Ye
    • Organizer
      The 6th International Workshop on Nano-scale Spectroscopy and Nanotechnology (NSS-6)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2010-10-26
  • [Presentation] 3元トポロジカル絶縁体TlBiSe_2におけるディラック表面状態の観測2010

    • Author(s)
      黒田健太
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)(講演奨励賞)
    • Year and Date
      2010-10-06
  • [Presentation] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3におけるディラック表面状態の異方性2010

    • Author(s)
      黒田健太
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2010-10-05
  • [Presentation] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3の表面電子における金属不純物による準粒子散乱2010

    • Author(s)
      叶茂
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2010-10-04
  • [Presentation] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3のフェルミ面と表面電子散乱2010

    • Author(s)
      黒田健太
    • Organizer
      第30回表面科学学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2010-10-04
  • [Presentation] Experimental realization of the Dirac cone in 3D topological insulator of ternary chalcogenide TlBiSe_22010

    • Author(s)
      Kenta Kuroda
    • Organizer
      17th International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-17)
    • Place of Presentation
      Baku, Azerbaijian
    • Year and Date
      2010-09-29
  • [Presentation] Interference of Dirac electrons on the surface of Bi_2Se_3 studied by scanning tunneling microscopy2010

    • Author(s)
      叶茂
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] 三次元トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3における異方的なフェルミ面2010

    • Author(s)
      黒田健太
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3のフェルミ面と表面電子散乱2010

    • Author(s)
      黒田健太
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] Ag吸着によるBi(111)表面スピン電子状態への影響2010

    • Author(s)
      宮原寛和
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] ARPESおよびSTMで見る3次元トポロジカル絶縁体の電子構造2010

    • Author(s)
      木村昭夫
    • Organizer
      量子物理学・ナノサイエンス第27回セミナー
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-13
  • [Presentation] Hexagonal Warping Effect in the Fermi Surface of Bi_2Se_32010

    • Author(s)
      Kenta Kuroda
    • Organizer
      18th International Vacuum Congress (IVC-18)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2010-08-27
  • [Presentation] Interference of Dirac Electrons on the Surface of Topological Insulators2010

    • Author(s)
      Mao Ye
    • Organizer
      18th International Vacuum Congress (IVC-18)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2010-08-26
  • [Presentation] Dirac electrons on the surface of topological insulators studied by angular resolved photoemission spectroscopy and scanning tunneling microscopy2010

    • Author(s)
      Mao Ye
    • Organizer
      37th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2010)
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2010-07-13
  • [Presentation] Anisotropic Fermi surface of topological insulator Bi_2Se_32010

    • Author(s)
      Kenta Kuroda
    • Organizer
      37th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2010)
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2010-07-13

URL: 

Published: 2013-06-26  

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