単層鉄セレン薄膜/基板界面で周期的に配列した鉄原子によるマヨラナ超格子の検出

由于单层铁硒薄膜/基底界面处周期性排列的铁原子而检测马约拉纳超晶格

• 批准号: 20J11699
• 负责人: 田中 友晃
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11699/
• 关键词: 超伝導; 薄膜

本年度はSrTiO3(STO)基板上に作成した単層FeSeについて、角度分解光電子分光(ARPES)および電気伝導測定を行い、バンド構造・超伝導ギャップおよび超伝導転移温度を調べた。その詳細について以下に記す。ARPES測定では、先行研究同様に電子ポケットがM点で観察された。対称化EDCから超伝導ギャップが見られ、そのギャップサイズは~15 meVだった。このEDCについて温度依存性を測定した所、温度上昇に伴いピーク強度が減少し、ピーク位置が高束縛エネルギー側へシフトした。前者は超伝導に特徴的な振る舞いであり、後者はサンプルの一部が常伝導化しており、常伝導由来のFermi-Dirac関数の温度変化により生じていると推察される。また、準粒子ピーク強度の変化より転移温度が60~70 Kであると見積もられた。電気伝導測定から、超伝導に特有の抵抗率の減少が40K以下で観察されたが、10K以下では半導体に典型的な特徴である抵抗率の上昇が見られた。ARPESの温度依存性測定の結果から、このサンプルでは常伝導と超伝導が混在していることが示唆される。電気伝導測定では超伝導・半導体的な特徴が観察されたが、後者の特徴についてはARPES測定で見られた常伝導成分が10K以下で半導体的な性質を示したと考えられる。このことから、サンプルの一部が半導体的になっているものの、それ以外の部分は超伝導であることが分かる。この超伝導転移について擬ギャップの有無の議論を行う。ARPESによって得られた超伝導転移温度は60~70Kであり、伝導測定では~40Kである。この測定手法によるTcのずれは先行研究での報告と一致しており、超伝導転移温度より高温で擬ギャップが発達していることを示している。この結果は単層FeSeの超伝導発現メカニズムにおいて擬ギャップが重要な役割を果たすことを示唆している。

This year, a single FeSe layer was formed on SrTiO3 (STO) substrate, and the measurement of conductivity, angle resolution photoelectron spectroscopy (ARPES), and conductivity was performed. The following is a list of the details. ARPES measurement is the first study of the same electron. For EDC, please refer to the list below. The temperature dependence of EDC is measured, and the temperature increase is accompanied by a decrease in the intensity of the temperature, and a decrease in the temperature position. The former is characterized by vibration, while the latter is characterized by temperature variation due to Fermi-Dirac origin. The intensity of quasi-particles varies from 60 to 70 K. The typical characteristics of semiconductors below 40K and below 10K were observed. The temperature dependence of ARPES was measured by the temperature measurement method. Electrical conductivity measurements show the characteristics of semiconductors with conductivity below 10K, and the characteristics of semiconductors with conductivity below 10K. A part of the semiconductor is a part of the semiconductor, and the other part is a part of the semiconductor. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone else. ARPES is designed to measure the temperature of the transition from 60 to 70K, and to measure the conductivity from 40K. This determination method is based on previous studies, reports, and observations. The results show that FeSe superconductivity is very important for the development of FeSe.

项目成果

Local effect of sqrt13xsqrt13 reconstruction on single-layer FeSe/SrTiO3

sqrt13xsqrt13重构对单层FeSe/SrTiO3的局部效应

• 发表时间: 2021
• 作者: 司 文;田中 友晃;一ノ倉 聖;平原 徹
• 通讯作者: 平原 徹

Local Effect of Surface Reconstruction on Superconducting Monolayer FeSe on SrTiO3 √13×√13

SrTiO3 上单层 FeSe 表面重构的局部效应 √13×√13

• 发表时间: 2021
• 作者: SI WEN;TOMOAKI TANAKA;SATORU ICHINOKURA;TORU HIRAHARA
• 通讯作者: TORU HIRAHARA

Substrate-induced Broken C4 Symmetry and Gap Variation in Superconducting Single-layer FeSe/SrTiO3 -√13x√13

超导单层 FeSe/SrTiO3 中基底引起的 C4 对称性破缺和能隙变化 -√13x√13

• 发表时间: 2022
• 作者: W. Si;T. Tanaka;S. Ichinokura;T. Hirahara
• 通讯作者: T. Hirahara

Superconducting dome revealed by surface structure dependence in single unit cell FeSe on SrTiO3(001)

• DOI: 10.1103/physrevb.101.205421
• 发表时间: 2020-05
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Tomoaki Tanaka;K. Akiyama;S. Ichinokura;R. Shimizu;T. Hitosugi;T. Hirahara

NbドープSrTiO3上の単層FeSeの電気伝導測定

Nb 掺杂 SrTiO3 上单层 FeSe 的电导率测量

• 发表时间: 2021
• 作者: 出高志朗;小林俊博;田中友晃;一ノ倉聖;清水亮太;一杉太郎;平原徹
• 通讯作者: 平原徹