Creation of 2D flat band materials through concerted experimental and theoretical studies

通过协同实验和理论研究创建二维平带材料

基本信息

项目摘要

令和3年度は、初年度にその常温相についての構造と電子状態に関する成果が論文誌に掲載された二ホウ化ジルコニウム(ZrB2)薄膜上ゲルマニウム(Ge)二重三角格子層の低温における相転移に関する研究が進展した.相転移メカニズム解明を目的として,薄膜試料の全反射高速陽電子回折(TRHEPD)パターンの温度依存性を高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の低速陽電子実験施設において調べた結果,TRHEPD強度は明瞭な温度ヒステリシスを示し,この変位型相転移が強い一次相転移であることが明らかとなった.また,密度汎関数理論に基づく第一原理電子状態計算手法に基づき,ZrB2上Ge二重三角格子の安定構造とその電子状態を系統的に計算し,Ge原子の取り得る二重三角格子構造が複数の準安定状態を有していることを明らかとした.準安定構造の一つは基板上第一層の三角格子が面内に回転することで室温構造の三倍の周期となる構造であり,低温におけるTRHEPD実験の結果と整合するものであった.初年度にインジウムアンチモン(InSb)単結晶(111)Aウェハ表面をスパッタリングした上で加熱することで得られるInカゴメ格子に関して,第一原理電子状態計算を行い,走査トンネル顕微鏡像や既存の構造モデルとの比較により明らかになった結果をさらに発展させた.Inカゴメ格子上に錫(Sn)原子を加えて計算した結果,Snのカゴメ格子などが安定に存在しうることが明らかとなった.InSb(111)A上のSnの被覆率を変えて計算した結果,フラットバンドが発現する構造も発見した.InSb(111)A表面構造を実際に測定するためのTRHEPD実験にも着手した.
In this paper, the research progress on the phase transition of Ge double triangular lattice layer at low temperature is reported. The phase shift of TRHEPD intensity was determined by the temperature dependence of TRHEPD and the phase shift of TRHEPD intensity was determined by the temperature dependence of TRHEPD. The density function theory is based on the first-principle electronic state calculation method. The stable structure of Ge double triangular lattice on ZrB2 is calculated systematically. The stable structure of Ge double triangular lattice obtained from Ge atom is calculated systematically. The quasi-stable structure of one layer of the triangular lattice on the first layer of the substrate is in-plane and the structure of three times the period of the room temperature structure is also possible. The results and integration of TRHEPD implementation at low temperatures are also possible. In the first year, the crystal (111)A is heated on the surface of the crystal (111)A, and the first principle electron state calculation is carried out. The micro-mirror image and the existing structure are compared. The results are developed. The tin (Sn) atom is added to the lattice. The results of the calculation of Sn coverage on InSb(111)A show that the structure of InSb (111)A surface is stable.

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
内殻光電子分光(XPS)における絶対束縛エネルギーの第一原理計算
核心光电子能谱 (XPS) 中绝对结合能的第一性原理计算
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Tatsuma;T. Ishida;and H. Nishi;尾崎泰助
  • 通讯作者:
    尾崎泰助
Methods for constructing parameter-dependent flat-band lattices
构建参数相关的平带晶格的方法
  • DOI:
    10.1103/physrevb.103.205119
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Toshitaka Ogata;Mitsuaki Kawamura;and Taisuke Ozaki
  • 通讯作者:
    and Taisuke Ozaki
Theory of core-level photoelectron spectroscopy
核心级光电子能谱理论
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Zhou;N. Isozaki;K. Ukita;T. L. Hawkins;J. L. Ross;R. Yokokawa;Taisuke Ozaki
  • 通讯作者:
    Taisuke Ozaki
基板上二次元材料の原子レベル構造制御
基底上二维材料的原子级结构控制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Amyot Romain;Kodera Noriyuki;Flechsig Holger;朝田 遼,Hwang Sukyoung,Park Myeong-Heom,辻 伸泰;高村(山田) 由起子
  • 通讯作者:
    高村(山田) 由起子
Towards experimental realization of a new 2D flat band material
实验性实现新型二维平带材料
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sukyoung Hwang;Myeong-Heom Park;Yu Bai;Akinobu Shibata;Wenqi Mao;Hiroki Adachi;Masugu Sato;○Nobuhiro Tsuji;Yukiko Yamada-Takamura
  • 通讯作者:
    Yukiko Yamada-Takamura
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