【研究分野】薄膜・表面界面物性

【研究領域課題番号】26286048 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シリセン / ゲルマネン / グラフェン / ヘキサゴナル窒化ホウ素 / 銀 / 走査トンネル顕微鏡 / ヘキサゴナルボロンナイトライド / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 物性実験 / 結晶成長

【研究成果の概要】

シリセンやゲルマネンなどのIV族単原子層物質は、基板へのエピタキシャル成長によってのみ形成可能である。しかしシリセン成長基板として使われるAg(111)表面ではシリコン原子と銀原子の交換を伴う複雑な過程により成長が進行すること、および銀基板との強い電子相互作用のため、成長したシリセンのDirac電子状態が破壊されてしまうことが明らかになった。こうした問題を解決するためには、電子相互作用の小さな成長基板を探索することが重要である。これに関して、グラフェンを基板に用いた場合の検証、およびシリコン基板上に直接hBNを形成してこれを基板に用いる可能性の検討を行った。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)

【研究分野】物性Ⅰ

【研究領域課題番号】22740196 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

グラフェン / シリセン / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / 量子スピンホール効果 / チャーン数 / メロン / 量子異常ホール効果 / トポロジー / 電子相関 / グラフェン・ナノリボン / 場の理論 / トポロジカル相転移 / スカーミオン / バイメロン / ナノグラフェン / グラフェン・ナノディスク / ディラック電子 / 量子ドット / スピン軌道相互作用 / 渦度

【研究成果の概要】

グラフェン及び関連物質であるシリセンの電子物性とトポロジカルな性質について研究を行った。特に様々なトポロジカル絶縁体とトポロジカル相転移について研究を行った。三角グラフェンの波動関数を厳密に求めた。グラフェン・ナノディスク・アレイが平坦バンドを持つ事を示した。シリセンの構造が座屈している事により、垂直電場でバンドギャップを制御出来る事を示した。シリセンに強磁性体を貼り付ける事で量子異常ホール効果を示す事を予言した。また、光照射でトポロジカル相転移を起こし、臨界点で単一ディラック・コーン状態が出現する事を予言した。また、磁性体中のトポロジカル構造であるスキルミオンについても研究を行った。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【配分額】3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)