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研究内容
本研究分野では先端無機材料が示す電子機能物性（例えばスピンホール効果、トポロジカルに非自明な絶縁体状態、高温超伝導、トポロジカル超伝導）の発現機構を探求し、その知見に基づいた画期的新材料の創製を目指します。そのために、高品質単結晶試料の作製とそれを用いた極低温までの精密物性測定による物性解明を中心とした研究を行っています。
研究課題
- 1.トポロジカル絶縁体およびトポロジカル超伝導体の物質開発と物性解明
- 2.トポロジカル超伝導体表面に現れるマヨラナ粒子の物理の究明
- 3.新しい原理によるスピントロニクス実現のためのスピンホール効果の基礎研究
- 4.新奇な超伝導体の創製と物性研究
図・グラフ
バルク絶縁性が格段に高いトポロジカル絶縁体B i 2 T e 2S e およびB i 2 -xSbxTe3-ySeyを発見し、トポロジカル絶縁体特有の金属的表面状態を電気輸送特性が示す量子振動によって観測した。この表面状態において電子は、ヘリカルなスピン偏極をしている。そこに電流を流すと、電流の向きに応じたスピン偏極を自在に生じさせることができる。
We discovered highly bulk-insulatingtopological insulators Bi2Te2Se and Bi2-xSbxTe3-ySey. In those materials, onecan observe pronounced quantumoscillations in magneto-transportproperties which reveal metallicsurface states inherent to topologicalinsulators. Electrons on the surface ofa topological insulator are helicallyspin-polarized, which makes it possibleto induce controllable spin polarizationwhose direction depends on that of thecurrent.