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特異な空間トポロジーを持つ低次元導体の創製と、その新規量子現象の探索

创建具有独特空间拓扑的低维导体并探索新的量子现象

基本信息

批准号：
02J00588
负责人：
常田琢
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

1.NbSe_3トポロジカル結晶リング・メビウスの輪などの結晶形を持つNbSe_3トポロジカル物質は、直線結晶(ホイスカ)の弾性変形にその起源を持つ。よってこれらの結晶構造中にひずみや残留応力があると予測される。トポロジカル結晶の電子物性・特に電荷密度波(CDW)状態の特徴を理解するためには、構造解析を通じたひずみの定量的道程が必要であった。そこで我々は研究施設Spring-8において、放射光X線による構造解析を行った。各種のトポロジー(リング・8の字結晶・ホイスカ)・サイズを持つ試料を測定した結果、結晶ひずみにはトポロジーに依存した特徴があると分かった。特に、閉ループトポロジーに共通する特徴的ひずみは、結晶a軸についての圧縮であることが分かった。このことは、切断・開放したリング結晶では結晶a軸のひずみが緩和されていることからも裏付けられる。またひずみの量はリング結晶のほうが8の字よりも大きいことが明らかになった。トポロジカル結晶のCDW転移温度には数Kの降下があり、その大きさはホイスカー>リング>8の字の順であるという現象がわかっていた。これは降下の原因をひずみに求める立場では説明がつかない。そこで8の字特有のひねり構造が原因となり、秩序構造にトポロジカル欠陥が生じることでCDWが不安定となる可能性を見出した。NbSe_3ホイスカにひねり変形を加えたものの転移温度を測定し、この説の検証を行った。2.NbSe_2ナノチューブ本年度の目標を、過去に作製に成功したNbSe_2ナノチューブ及びナノファイバーの超伝導・CDW転移を確認することに置いた。このため、3ヶ月間フィンランドのHelsinki University of Technology, Low Temperature Laboratoryに滞在し、ナノチューブ試料の取り扱い、マイクロ操作、電極作製技術の開発に従事した。特に重点的に研究したのは、TEM観察及び電子輸送実験を同時に行えるような試料作製プロセスである。これはナノサイズ試料の創製・物性測定を目指す本テーマには不可欠の技術である。この滞在により、ナノ試料を有機溶剤中に分散させ、交流電気泳動を用いて基板上に単一のナノ結晶を吸着するという一連の手順を確立することができた。またTEM/輸送実験用の基盤として、SiO_2メンブレイン上にスリット+電極を作製した。

1. NbSe_3 ~(3 +)~(3 The crystal structure is composed of two parts: one part is composed of two parts, the other part is composed of two parts. The electronic properties of crystals and the characteristics of charge density waves (CDW) are necessary for understanding the quantitative process of structural analysis. Spring-8, X-ray structural analysis. All kinds of crystal materials are determined according to the characteristics of crystal materials. Special, closed, and common characteristics of the crystal a axis The crystal axis of the crystal is relaxed.またひずみの量はリング结晶のほうが8の字よりも大きいことが明らかになった。The CDW shift temperature of the crystal is different from that of the crystal. The reason for the fall is to ask for the position of the fall. The reason for this is that the structure of CDW is unstable. Nb_3 2. NbSe_2 In March 2013, the University of Helsinki, Low Temperature Laboratory, was established in the development of research and development of electrode manufacturing Technology. Special emphasis is placed on the study of electron transport and TEM observation. This article is about the creation and characterization of the sample. The sample is dispersed in an organic solvent, and a single crystal is adsorbed on the substrate. The substrate, SiO_2 substrate and electrode used in TEM/transport system were fabricated.