Band-filling control of topological semimetals having a 2D square lattice structure

具有二维方晶格结构的拓扑半金属的能带填充控制

• 批准号: 21K03472
• 负责人: 近藤 隆祐
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama University
• 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: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03472/
• 关键词: トポロジカル半金属物; 正四角格子; 価数制御; ディラック電子; 電荷密度波; トポロジカル半金属; バンドフィリング制御; 伝導特性; バンド交差点; 正四角格子構造

本研究の目的は，ZrSiS構造をもつトポロジカル半金属物質群を対象として，バンド交差点に対してフェルミ準位を制御した試料を作製し測定することにより，当該物質のディラック電子の伝導特性を明らかにすることである．初年度は，主にランタノイド元素を含む LaTeSb 系及び LaTeBi 系の試料作成を行い，主に，Teが多いLaTeSb系で発現する電荷密度波（CDW）の波数より，当初の目論見の通り，連続的なバンドフィリング制御が出来ることを明らかにした．この結果を踏まえて，今年度は，①ランタノイド元素を非磁性のLaからCe, Pr, Ndといった磁性元素に拡張する，② 電荷密度波が報告されていないZrSiS系との比較を行うため，ZrSnTe系のバンドフィリング制御手法の確立を目指す，を行った．この系は，ランタノイドと化学的性質が似ているとされるイットリウム（Y）を含んだ YSbTe系のYとSbを周期律表において，それぞれ，右と左に一つ移動した系に相当しているため，特にこれを選択している．①については，Ln=Ce, Pr, Ndを用いて，LnTe_1+xSb(Bi)_1-x:-0.2≦x≦0.2の試料を作成し，作成全域で単結晶を得ることが出来た．Ln=Laにおいては，xを変化させていくと，CDWを伴った正四角格子から正四角格子に歪が生じた2層構造に変化することを見出していたが，それよりも原子半径の小さいこれらの元素では，CDWを伴った正四角格子相と2層構造相の間に，CDWのない正四格子相が現れること，また，原子半径が小さくなるにつれて，その領域が広がることを見出した．②については，仕込み組成を変化させるに従って，電気抵抗の振る舞いが連続的に変化する試料は得られたが，CDW等の構造的な観点からの変化は見い出せず，また，格子定数の変化もLnTeSb系に比べると非常に小さいことが分かった．

这项研究的目的是通过准备和测量带有ZRSIS结构的拓扑半金属材料的费米水平来阐明材料狄拉克电子的电导率特性。在第一年，我们准备了Latesb和Latebi系统的样品，主要包含灯笼元素，并且按照计划的计划，我们透露，可以基于电荷密度波（CDW）的波数来实现连续的频带填充控制控制，这些波（CDW）主要在LatesB系统中表达，该系统在LatesB系统中，该系统富含TE。考虑到这些结果，今年，我们旨在建立一种基于ZRSNTE的频带填充控制方法，以便为1）扩展从非磁性LA扩展到CE，PR和ND等磁性元件，以及2）将它们与ZRSIS系统进行比较，而它们与ZRSIS系统进行了比较，该系统未报告电荷密度波。该系统之所以特别选择，是因为它对应于YSBTE系统包含Yttrium（Y）的系统，据说该系统具有与灯笼类似的化学特性，分别向左移动，并在周期表中向右移动。关于①，使用LN = CE，PR和ND的样品制备LNTE_1+XSB（BI）_1-X：-0.2≦X≦0.20.2，并在整个生产区域中获得了单晶。在LN = LA中，我们发现，当X更改时，带有CDW的正常平方晶格会更改为两层结构，在该结构中发生失真，在正常的平方晶格中发生失真，但我们发现，对于这些具有较小原子半径的元素，无原子不含CDW的常规四层相位，在带有CDW和两层式辐射的正常平方晶格阶段之间出现了正常平方晶格相位，并且该区域扩展了add，并且是ad的辐射。关于②，随着制剂组成的变化，获得了电阻行为的连续变化的样品，但从CDW的结构角度看不到任何变化，并且发现与LntESB系统相比，晶状体常数的变化很小。

项目成果

角度分解光電子分光によるノーダルライン半金属LaTe1+xBi1-xのバンド分散

角分辨光电子能谱研究节点线半金属 LaTe1+xBi1-x 的能带色散

• 发表时间: 2023
• 作者: 市岡優典，世良泰明，上田貴裕;安立裕人;齋藤竜聖
• 通讯作者: 齋藤竜聖