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Non-Reciprocal Transport at Surface Edges of Strong Spin-Orbit Interaction Materials

强自旋轨道相互作用材料表面边缘的非互易输运

基本信息

批准号：
20H00342
负责人：
長谷川修司
金额：
$ 29.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

（１）光電流の非相反伝導：巨大ラシュバ効果を示す表面構造Si(111)-√3×√3-(Tl,Pb)において、円偏光赤外線を照射して光電流を測定したところ、右回り円偏光と左回り円偏光で光電流の大きさに違いがでる「円偏光フォトガルバニック効果（CPGE）」が生じることを発見した。これは、タリウムと鉛の１原子層だけの合金層に起因する光電流の非相反伝導現象であり、世界初の観測例となる。我々の測定は、試料を大気にさらすことなく超高真空中で「その場」測定する手法をとっているので、今回の成果が得られた。また、この現象の原因は、スピン分裂した表面電子状態に起因することを明らかにし、現在、論文出版に向けて準備中である。（２））磁性トポロジカル絶縁体による非相反伝導：昨年度までにおいて、トポロジカル絶縁体であるBi2Te3薄膜結晶中にSbおよびMnをドーピングして、フェルミ準位をバルクバンドのエネルギーギャップ中にチューニングすることで、異常ホール効果およびトポロジカルホール効果を確認できた。本年度、その成果をまとめて論文出版することができた（T. Takashiro, et al., Nano Letters 22(3), 881-887 (Jan, 2022)）。この試料でのエッジ状態での非相反伝導を、４探針走査トンネル顕微鏡プローバーによって直接検出する準備を進めているが、それと並行して、上記の試料において、フェルミ準位のチューニングのためにドープしたSb原子の磁性特性への影響を詳細に調べた。その結果、Sb濃度が上がると、磁化が強くなることが示され、それは格子歪に起因していることを明らかにした。

(1) Non-inverse conduction of photocurrent: large polarization effect shows surface structure Si(111)-√3×√3-(Tl,Pb), polarized infrared ray irradiation, photocurrent measurement, right polarization, left polarization photocurrent measurement, large polarization effect (CPGE). This is the first measurement of the phenomenon of non-reciprocal conduction of photocurrent due to the formation of an atomic layer of lead. The method of measuring the high temperature of the sample and the high temperature of the sample are described. The reason for this phenomenon is that the surface electron state is divided into two parts. (2) Non-opposite conduction of magnetic phase insulator: Sb Mn in Bi2Te3 thin film crystal was determined by the method of magnetic phase inversion, phase inversion, phase inversion and phase inversion. This year, the results of the paper were published. Takashiro, et al., Nano Letters 22(3), 881-887 (Jan, 2022)）。The effects of non-reciprocal conduction, 4-probe probe As a result, Sb concentration increases, magnetization increases, and lattice distortion increases.

项目成果

期刊论文数量（49）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

単原子層ラシュバ表面系(Tl,Pb)/Si(111)での円偏光フォトガルバニック効果

单原子层 Rashba 表面系统 (Tl,Pb)/Si(111) 的圆偏振光电效应

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
谷内息吹;秋山了太;保原麗;長谷川修司
通讯作者：
長谷川修司

in situ 4 探針電気伝導・トンネル分光法同時測定装置の開発

原位四尖电导和隧道光谱同步测量装置的研制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤瞬亮;秋山了太;保原麗;渡邉和己;長谷川修司
通讯作者：
長谷川修司

磁性／非磁性／磁性トポロジカル絶縁体サンドイッチ構造における磁気スキルミオンの電気的観測

磁性/非磁性/磁性拓扑绝缘体夹层结构中磁性斯格明子的电学观察

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
高城拓也，秋山了太，I. A. Kibrev，A. V. Matetskiy，遠山晴子，中西亮介，樋渡功太，平原徹;深澤拓朗,　V. Zotov，A. A. Saranin，長谷川修司
通讯作者：
深澤拓朗,　V. Zotov，A. A. Saranin，長谷川修司

Academia Sinica (台湾)(その他の国・地域（台湾）)

中央研究院（台湾）（其他国家/地区（台湾））