Topological Transport in atomic-layer superlattices

原子层超晶格中的拓扑输运

• 批准号: 21H01749
• 负责人: 森山 悟士
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01749/
• 关键词: グラフェン; 超格子; 六方晶窒化ホウ素; TMDC; 量子輸送; トポロジカル物性; バレーホール効果

本研究では、グラフェンと六方晶窒化ホウ素（Hexagonal boron nitride: hBN）の積層構造で形成されるモアレ超格子系をチャネルとした電子素子を開発する。2021年度は積層構造作製の実験環境を拡充し、より高いスループットでの原子層積層構造作製を実現した。また、電子素子評価のための極低温・強磁場・低ノイズ測定環境を構築した。2022年度は、この確立した素子作製プロセスと計測環境を用いて、複数のグラフェン/hBNへテロ構造素子を作製し、その磁気輸送特性を実施した。特に単層グラフェンを2枚、角度をずらして積層したツイスト2層グラフェン、2層グラフェンを2枚、同様に角度をずらして積層したツイスト2層-2層グラフェンの作製に成功し、低温・強磁場下での量子輸送特性評価から積層構造に依存した量子ホールプラトーの観測など、特有の量子輸送現象を観測することに成功した。さらに2層グラフェン/hBNヘテロ構造素子において、伝導チャネルを制御するための複数の微細ゲートを素子に組み込み、ゼロ磁場下における量子化コンダクタンスの観測と微細ゲートによる量子化コンダクタンスの制御を実証した。また2次元半導体材料として、二テルル化モリブデン(MoTe2)を用いた電子デバイスの作製に着手した。原子層積層構造を用いた、MoTe2へのグラファイト電極形成、微細工技術を用いた素子作製プロセスの確立、トランジスタ動作の実証に成功した。

In this paper, we study the formation of Hexagonal boron nitride (hBN) multilayer structure and the development of hexagonal boron nitride (hBN). 2021 - 2020- The environment for electron emission measurement is constructed at extremely low temperature, high magnetic field and low temperature. In 2022, we will establish a new method for the measurement of the environment, the construction of a plurality of carbon atoms, and the implementation of magnetic transport characteristics. Special single layer 2 layers, angle 2 layers, same angle 2 layers 2 layers 3 layers 3 layers 4 layers 5 layers 6 layers 7 layers 7 layers 8 layers 7 layers 8 layers 8 layers 9 layers 10 layers 9 layers 10 layers 9 layers The two-layer structure element is composed of a plurality of fine elements, and the quantized structure element is measured and controlled under a magnetic field. A two-dimensional semiconductor material (MoTe2) is prepared by using electronic materials. The application of atomic layer structure, the formation of MoTe2 particles, and the establishment and implementation of micro-fabrication techniques were successful.

项目成果

hBN/グラフェン超格子におけるバレーホール状態と超伝導

六方氮化硼/石墨烯超晶格中的谷孔​​态和超导

• 发表时间: 2021
• 作者: Fukami Yusuke;Iwasawa Masato;Sasaki Masahiro;Hosokai Takuya;Nakanotani Hajime;Adachi Chihaya;Fukumoto Keiki;Yamada Yoichi;森山 悟士
• 通讯作者: 森山 悟士

Transport Properties in Folded Bilayer-Bilayer Graphene/Hexagonal Boron Nitride Superlattices under High Magnetic Fields

高磁场下折叠双层-双层石墨烯/六方氮化硼超晶格的输运特性

• 发表时间: 2021
• 作者: Takuya Iwasaki;Motoi Kimata;Yoshifumi Morita;Shu Nakaharai;Yutaka Wakayama;Eiichiro Watanabe;Daiju Tsuya;Kenji Watanabe;Takashi Taniguchi;Satoshi Moriyama
• 通讯作者: Satoshi Moriyama

グラファイト/MoTe2/グラファイト積層構造の作製と電気伝導特性評価

石墨/MoTe2/石墨层状结构的制备及导电性能评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 冨塚祐弥;Amir Zulkefli;岩﨑拓哉;渡辺英一郎;津谷大樹;若山 裕;中払 周;森山悟士
• 通讯作者: 森山悟士

二層-二層グラフェン/hBN超格子素子のキャリア輸送特性

双层-双层石墨烯/六方氮化硼超晶格器件的载流子传输特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩崎拓哉;守田佳史;中払周;若山裕;渡辺英一郎;津谷大樹;渡邊賢司;谷口尚;森山悟士
• 通讯作者: 森山悟士

Electron transport tuning of graphene by helium ion irradiation

• DOI: 10.1088/2632-959x/ac73ad
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: Nano Express
• 影响因子: 3
• 作者: S. Nakaharai;T. Iwasaki;Y. Morita;S. Moriyama;Shinichi Ogawa