原子層結晶と量子干渉効果を利用した超伝導ヘリカル状態の直接検出

利用原子层晶体和量子干涉效应直接检测超导螺旋态

• 批准号: 22H01961
• 负责人: 内橋 隆
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01961/
• 关键词: 超伝導; 表面原子層結晶; 量子干渉効果; ヘリカル状態; 電気磁気効果; 表面原子層; 微細加工; トランスポート測定; STM測定

本年度は計画に従って、現有の多元極限環境（超高真空・極低温・強磁場）対応のトランスポート測定装置を拡張し、試料準備チャンバーおよび原子構造評価に用いる低速電子回折（LEED）装置の整備を行った。さらに現有装置に走査トンネル顕微鏡（STM）の機能を追加した。STM測定の中核となる移動式のカプセル型ヘッドを完成させ、極低温環境で動作テストを行った。これまでに80 K, 4.2 K, 1.5 Kでテスト試料の原子分解能像を得ることに成功した。走査トンネル分光についても安定した測定を実現し、鉛の明瞭な超伝導エネルギーギャップを得た。本装置の大きな特徴として、同一試料に対して極限環境下でのトランスポート測定とSTM測定の両方を実施できることがあげられる。これにより、初年度の計画にあげた目標をほぼ達成することができた。本研究課題では、表面原子層結晶を超高真空環境で微細加工して1～10ミクロン幅の微細伝導チャンネルを作製し、磁場中で量子干渉効果を観測することを目標としている。これまでは試料の微細加工にはシャドーマスクを介したアルゴンスパッタを用いていたが、スパッタによって伝導チャンネルがそのエッジから汚染されるという問題を抱えていた。そこでアルゴンスパッタの代わりにNaClを蒸着することで伝導チャンネルを定義する手法を新たに開発し、その実用性を確認した。NaClが吸着した表面原子層は絶縁体化し、スパッタと違って近傍の領域を汚さないため、この手法はマスクパターニングとして有用である。

This year, we plan to develop and equip low-speed electron deflection (LEED) devices for use in multi-dimensional extreme environments (ultra-high vacuum, ultra-low temperature, and high magnetic fields). The function of STM is added to the existing device. STM measurement of nuclear and mobile type of equipment to complete, extremely low temperature environment operation The atomic decomposition energy images of the samples at 80 K, 4.2 K and 1.5 K were obtained successfully. The results of the investigation showed that the stability of the sample was stable, and that the sample was stable. The characteristics of this device are as follows: the same sample can be measured under extreme conditions. This is the first time that we've done this. The purpose of this research is to measure the effect of quantum interference in ultra-high vacuum environment for micromachining of surface atomic layer crystals with 1~10 μ m amplitude. This is the first time that a sample has been subjected to microprocessing. A new method for the development and application of sodium chloride was developed. The surface atomic layer of NaCl is isolated and crystallized. The surface atomic layer of NaCl is separated from the surface atomic layer of NaCl. The surface atomic layer of NaCl is separated from the surface atomic layer of NaCl. The surface atomic layer of NaCl is separated from the surface atomic layer of NaCl.

项目成果

Surface atomic-layer superconductors: molecules heterostructures and dynamic spin-momentum locking

表面原子层超导体：分子异质结构和动态自旋动量锁定

• 发表时间: 2021
• 作者: 崎下 雄稀;鍋島 冬樹;前田 京剛;福島 孝治;Takashi Uchihashi
• 通讯作者: Takashi Uchihashi

表面原子層超伝導体：スピン分裂と動的なスピン運動量ロッキング効果

表面原子层超导体：自旋分裂和动态自旋动量锁定效应

• 发表时间: 2023
• 作者: Yokota Kenta;Inagaki Shunsuke;Qian Wenxuan;Nemoto Ryohei;Yoshizawa Shunsuke;Minamitani Emi;Sakamoto Kazuyuki;Uchihashi Takashi;内橋 隆
• 通讯作者: 内橋 隆

Non-charge-transfer Origin of Tc Enhancement in a Surface Superconductor Si(111)-(√7x√3)-In with Adsorbed Organic Molecules

表面超导体 Si(111)-(√7x√3)-In 吸附有机分子 Tc 增强的非电荷转移起源

• DOI: 10.7566/jpsj.91.123704
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Yokota Kenta;Inagaki Shunsuke;Qian Wenxuan;Nemoto Ryohei;Yoshizawa Shunsuke;Minamitani Emi;Sakamoto Kazuyuki;Uchihashi Takashi
• 通讯作者: Uchihashi Takashi

Tuning the transition temperature of atomic-layer superconductor Si(111)-(√7×√3)-In by organic molecular deposition

通过有机分子沉积调节原子层超导体Si(111)-(√7×√3)-In的转变温度

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenta Yokota;Wenxuan Qian;Shunsuke Inagaki;Kazuyuki Sakamoto;Takashi Uchihashi
• 通讯作者: Takashi Uchihashi

Surface atomic-layer superconductors: Josephson vortex and dynamic spin-momentum locking

表面原子层超导体：约瑟夫森涡旋和动态自旋动量锁定

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenta Yokota;Wenxuan Qian;Shunsuke Inagaki;Kazuyuki Sakamoto;Takashi Uchihashi;Takashi Uchihashi
• 通讯作者: Takashi Uchihashi