層状化合物超薄膜のファンデルワースル界面に局在する2次元電子状態と電気伝導特性
超薄层状化合物薄膜范德华界面的二维电子态和电导率
基本信息
- 批准号:21K03432
- 负责人:
- 金额:$ 2.58万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
二次元層状化合物のファンデルワールス(vdW)界面に局在する二次元電子状態の物性解明を目指し、主に金属カルコゲナイド(Bi2Te3など)の超薄膜(ヘテロ構造を含む)の物性を研究している。昨年度までにSi(111)基板上のCaF2(111)薄膜を基板とすることでBi2Te3がtwin構造を持たない、単結晶薄膜として成長することを確認していたが、新たに回折パターンの膜厚変化を詳しく解析した。その結果、第1層目が成長した段階ではtwinドメインが同割合で存在し、膜厚の増加とともに偏りが大きくなる傾向が確認できた。ドメイン比の変化は4層目で飽和し、それ以降はシングルドメインのみ成長していた。さらに、5層薄膜について低速電子回折法のI-V曲線の解析を行い、表面近傍の原子にわずかに緩和が見られるものの、ほぼバルクの構造と同じであることが分かった。このCaF2(111)基板上のBi2Te3(111)超薄膜については、東京大学物性研究所近藤研究室との共同研究を開始した。レーザースピン分解角度分解光電子分光による実験を行い、膜厚が増加したときにトポロジカル表面状態へと変化する2次元電子状態のスピン偏極構造が膜厚によって変化することなど新しい知見を得ることに成功した。ハロゲン化合物でvdW界面を有するFeBr2超薄膜の成長と電子構造に関する研究も行った。基板に用いたBi(111)表面との間にモアレパターンが発生していることや、Feの3d軌道に由来する価電子状態の同定を行い、成果をまとめた論文を現在投稿中である。このほか、層状化合物と金属の原子レベルで平坦なヘテロ界面の作製が期待できるSi(111)上のIn超薄膜の研究も行った。蒸着時の基板温度を液体窒素温度近くに下げることで、3原子層相当の結晶性の高い超薄膜が作製できることを見出し、原子構造や電子構造について明らかにした。
Study on the physical properties of the two-dimensional electronic state in the interface of the two-dimensional layered compound, and the physical properties of the ultra-thin film of the main metal layer (Bi2Te3) The CaF2 (111) thin film on Si(111) substrate was confirmed to have a twin structure and a single crystalline thin film on the substrate. As a result, the first layer of the film has a tendency to grow, and the film thickness increases. The four layers of color change are saturated, and the four layers of color change are reduced. 5-layer thin film with low speed electron reflection method for I-V curve analysis, surface near the atom to relax the structure and the same. Bi2Te3 (111) ultra-thin films on CaF2 (111) substrates have been jointly studied by Kondo Laboratory, Institute of Physical Properties, University of Tokyo. The angle of decomposition of photoelectron spectroscopy is increased, the surface state is changed, and the polarization structure of photoelectron spectroscopy is changed. Study on the growth and electronic structure of FeBr2 ultrafine films with vdW interface The origin of Fe 3d orbitals in Bi(111) surface is determined by the electron state. The preparation of thin films of In on Si(111) is expected. The substrate temperature during evaporation and the liquid temperature are close to the temperature of 3 atomic layers, and the crystallinity of the ultra-thin film is relatively high.
项目成果
期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
CaF2上におけるBi2Te3超薄膜の成長と電子物性
CaF2 上 Bi2Te3 超薄膜的生长和电子性能
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:八田振一郎;檜垣慎平;奥山弘;有賀哲也
- 通讯作者:有賀哲也
STM-induced luminescence from In/Si(111)-√7×√3-rect surface
In/Si(111)-√7×√3-矩形表面的 STM 诱导发光
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kenta Kuroishi;Hiroshi Okuyama;Shinichiro Hatta;and Tetsuya Aruga
- 通讯作者:and Tetsuya Aruga
Si(111)表面上のインジウム3原子層構造の電子状態
Si(111)表面铟三层结构的电子态
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:八田振一郎;湯川恵介;黒石健太;村田朋香;奥山弘;有賀哲也
- 通讯作者:有賀哲也
Bi2Te3超薄膜の電気伝導におけるトポロジカル表面状態の効果
拓扑表面态对Bi2Te3超薄膜导电的影响
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:八田振一郎;檜垣慎平;奥山弘;有賀哲也
- 通讯作者:有賀哲也
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- DOI:
- 发表时间:
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Kyoko Ishizaka
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量子(波)动力学第一性原理计算及光学科学前沿发展
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
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- 作者:
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10.1380/jsssj.30.16 - 发表时间:
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- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
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- 作者:
八田 振一郎;奥山 弘;有賀 哲也 - 通讯作者:
有賀 哲也
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