２次元物質におけるスピン機能開拓とキラリティ制御

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FGTは空気や水分に弱く、取り扱いが難しいので当初の予定を変更して、他の2次元物質における電界効果によるスピン機能を目指した研究を行った。主に、FeSe、MnBi2Te4、ZrNClの電界効果を調べた。ゲート電圧による超伝導・強磁性転移を目指し、FeSe薄膜にLiインターカレーションを行った。Liインターカレーションを行った試料にて輸送現象を測定したところ、負の磁気抵抗効果や、異常ホール効果らしき信号をとらえ、電界効果による超伝導・磁性転移の傾向を捉えた。しかし、(Li,Fe)OHFeSeにて同様の結果の報告があったため、この研究は一時保留することにした。MnBi2Te4薄膜においてもLiインターカレーションを行い、反強磁性・強磁性転移を目指した。Liインターカレーションによるキャリア数の増大には成功したが、磁性はほとんど変化せず、むしろ消えていく結果となった。機械剥離したZrNClにおいては、固体ゲートによる超伝導状態の実現を目指した。LiインターカレーションによってBCS-BECクロスオーバー領域に到達できた報告があるが、より低キャリア領域を詳細に調べることが目的であったが、超伝導状態の実現には至らなかった。hBNによって試料を保護し、キャリアの移動度を上げて、超伝導状態の実現を目指したが、hBNによる移動度の増加は優位ではなかった。むしろ元の試料の結晶性を上げるなどして移動度の向上を目指す必要があると結論付けた。