単原子磁石と磁気結合したトポロジカル近藤絶縁体のスピン偏極表面状態

与单原子磁体磁耦合的拓扑近藤绝缘体的自旋极化表面态

• 批准号: 20K21119
• 负责人: 宮町 俊生
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Nagoya University (2021-2022)The University of Electro-Communications (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21119/
• 关键词: 走査トンネル顕微鏡; 近藤効果; トポロジカル絶縁体; 磁性単一原子; 単原子磁石

SmB6は極低温領域で強い電子相関（近藤効果）によって金属-絶縁体転移を起こす近藤絶縁体である。近年、SmB6は新奇なトポロジカル物性を発現することが理論予測され、トポロジカル近藤絶縁体(TKI)として活発に研究が行われている。これまでに研究代表者は大面積で均一なSmB6(001)表面を作製するための表面処理条件をSTM, LEEDによる表面構造観察により明らかにし[T. Miyamachi et al., Sci. Rep. 7, 12837 (2017).]、その上に作製した磁性単一原子とSmB6の磁気相互作用をSTMによる分光測定から原子スケールで調べてきた。本研究ではさらに、構造制御したSmB6(001)表面上の磁性単一原子に発現する近藤共鳴状態をSTM分光測定により調べることにより、SmB6のトポロジカル表面状態発現機構の解明に取り組む。本年度は、新規SmB6(001)表面を作製するため、構造と表面電子状態の加熱温度依存性を詳細に調べた。結果、加熱温度の上昇に伴いSmB6(001)表面上にはこれまでに報告例の無い(3×1)表面再配列構造が新たに観測された。新たに得られた(3×1)- SmB6(001)表面に対してSTMを用いた準粒子干渉計測を行った。準粒子干渉計測はトポロジカル絶縁体に多く用いられ、試料表面の散乱体によって誘起される電子状態の空間変調をフーリエ変換して得られる弾性散乱ベクトルのエネルギー分布から占有・非専有状態のバンド分散を議論可能である。結果、(3×1)- SmB6(001)表面で観測されたトポロジカル表面状態は正方格子を持つSmB6(001)表面や、近年先行研究で報告された(2×1)-SmB6(001)表面のトポロジカル表面状態とは異なることが明らかとなった。

In the <s:1> extremely low temperature field of SmB6, there is a strong <s:1> electron correlation (Kondo effect) によって metal-insulator 転 that moves を and <s:1> す kondo insulator である. In recent years, SmB6 は novel な ト ポ ロ ジ カ ル property を 発 now す る こ と が theory to measure さ れ, ト ポ ロ ジ カ ル kondo never try body (TKI) と し て live 発 に が line わ れ て い る. こ れ ま で に research representatives は で large area uniform な SmB6 を cropping (001) surface す る た め 処 の surface conditions を STM, LEED に よ る surface structure 観 examine に よ り Ming ら か に し [t. Miyamachi et al., Sci. Rep. 7, On 12837 (2017).], そ の に cropping し た 単 a magnetic atoms と SmB6 の magnetic 気 interaction を STM に よ る spectral photometry か ら atomic ス ケ ー ル で adjustable べ て き た. This study で は さ ら に, tectonic suppression し た SmB6 の 単 a magnetic atoms (001) surface に 発 now す る kondo resonance state を STM spectral photometry に よ り adjustable べ る こ と に よ り, SmB6 の ト ポ ロ ジ カ ル surface state 発 institutions now の interpret に む り group. This year,, the new regulation SmB6(001) surface を fabrication するため, structure と surface electronic state <s:1> heating temperature dependence を detailed に adjustment べた. Results and heating temperature rising の に い SmB6 (001) surface に は こ れ ま で に の report cases without い (3 x 1) surface with column structure が new た に 観 measuring さ れ た. A new たに obtained られた(3×1) -SmB6 (001) surface に measured を row った with た た quasiparticle interference on the <s:1> てSTMを. Quasiparticle dry involved measuring は ト ポ ロ ジ カ ル never try body に く use more い ら れ, sample surface の scattered body に よ っ て induced さ れ る の electronic state space - adjustable を フ ー リ エ variations in し て have ら れ る 弾 sex scattered ベ ク ト ル の エ ネ ル ギ ー distribution か ら possession, not 専 stateful の バ ン ド scattered を comment may で あ る. Results, (3 x 1) - SmB6 (001) surface で 観 measuring さ れ た ト ポ ロ ジ カ ル surface state は tetragonal lattice を hold つ SmB6 や, leading research in recent years (001) surface で report さ れ た (2 x 1) - SmB6 (001) surface の ト ポ ロ ジ カ ル surface state と は different な る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

CoPc-γ’-Fe4N有機-無機ハイブリッド界面における電子軌道依存磁気特性

CoPc-γ’-Fe4N有机-无机杂化界面的电子轨道相关磁特性

• 发表时间: 2023
• 作者: 小野広喜;梅田佳孝;山本航平;石山修;横山利彦;水口将輝;宮町俊生
• 通讯作者: 宮町俊生

Controlling metallic surface states on SmB6(001) by surface reconstruction

通过表面重构控制 SmB6(001) 上的金属表面态

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Miyamachi;S. Suga;T. Iimori;F. Iga;and F. Komori
• 通讯作者: and F. Komori

窒素サーファクタント効果により作製したFeCo合金超薄膜の構造と磁気状態

氮表面活性剂作用制备FeCo合金超薄膜的结构与磁状态

• 发表时间: 2021
• 作者: 宮町俊生;高橋優樹;飯盛拓嗣;服部卓磨;山本航平;小板谷貴典;横山利彦;小嗣真人;小森文夫
• 通讯作者: 小森文夫

Karlsruhe Institute of Technology(ドイツ)

卡尔斯鲁厄理工学院（德国）

大面積数度ツイストグラフェンの電子状態

大面积几度扭曲石墨烯的电子态

• 发表时间: 2021
• 作者: 飯盛拓嗣;今村均;宮町俊生;服部琢磨;中辻寛;北村未歩;堀場弘司;間瀬一彦;Visikovskiy Anton;田中悟;小森文夫
• 通讯作者: 小森文夫