低次元導体における量子トポロジカル物質の創製とその新規量子輸送現象の探索

低维导体量子拓扑材料的创建及新量子输运现象的探索

• 批准号: 04J54011
• 负责人: 豊嶋 剛司
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J54011/
• 关键词: 電荷密度波; 2次元導体; 1次元導体; トポジカル結晶; ナノ結晶; 低次元導体; トポロジカル結晶

脱カルコゲナイド法によるナノ結晶創製法の確立により、新しい電荷密度波構造を多数発見した。その中でも特に階層的電荷密度波構造についての解析を進め、JPSJに投稿・掲載された。そこで新たな電荷密度波相の報告と2次元電子系の階層構造一般式という新しい概念の提案を行った。TaSe2トポロジカル結晶作成のためのテンプレートとなるTaSe3トポロジカル結晶の量産に向けての合成条件出ししている過程で、再現性の向上とリング・チューブ形状のトポロジカル結晶を作り分ける大まかな条件が得られた。先駆者の研究にてトポロジカル結晶は針状結晶が液滴に巻きつくパターンと、壁面に液滴が遺留集積するパターンの2つのメカニズムで作られる事が判明している。今回新たに前者は低温成長でリング結晶が得られる傾向にあり、後者が高温成長でチューブ結晶が得られる傾向にある事を発見した。これは他のMX3トポロジカル結晶の量産性向上にも有用な知見である。TaSe3トポロジカル結晶のTaSe2化には成功したが単結晶が得られていない。電気炉による全体加熱法では脱カルコゲナイド反応がトポロジカル結晶の至る所で同時に起こり、繋ぎ目がシームレスにならず多結晶化してしまう。局所過熱による選択的な脱カルコゲナイド法として操作型電子顕微鏡の電子ビーム照射を試行したが、与えたエネルギーの逃げ方に試料依存性があり、実用化に時間がかかる。TaSe2ナノ結晶の伝導特性を得るための技術確立に幾つかの問題点が明らかになった。SiN基板上での選択的脱カルコゲナイド反応は必要な温度に至る前に電子ビーム照射によるチャージアップのため基板が破損するため、TEMで像の直接観察を出来る条件を残したままチャージを逃がす工夫をする必要がある。新しい電荷密度波相を示す試料の量産性を上げればカーボンナノチューブ等で培われた技術を用いられるが現状ではそこまでは至らなかった。

The によるナノ crystallization creation method によるナノ established によ and the new <s:1> <s:1> charge density wave structure を mostly showed た た. In そ の で も に class of charge density wave structure に つ い て の parsing を め, JPSJ に contribute first white jasmines, load さ れ た. Youdaoplaceholder0 で で new たな charge density wave phase と report と two-dimensional electron system <s:1> hierarchical structure general formula と う う new <s:1> concept を proposal を line った. TaSe2 ト ポ ロ ジ カ ル crystallization made の た め の テ ン プ レ ー ト と な る TaSe3 ト ポ ロ ジ カ ル crystallization の production に to け て の synthesis conditions out し し て い る process, reproducibility の で upward と リ ン グ · チ ュ ー ブ shape の ト ポ ロ ジ カ ル crystallization を り parts け る big ま か が な conditions have ら れ た. First 駆 の research に て ト ポ ロ ジ カ ル crystallization は needle crystal が droplet に 巻 き つ く パ タ ー ン と, wall に droplet が legacy set product す る パ タ ー ン の 2 つ の メ カ ニ ズ ム で as ら れ る matter が.at し て い る. Today back to new た に former は low temperature growth で リ ン グ crystallization が must ら れ る tendency に あ り, the latter が high temperature growth で チ ュ ー ブ crystallization が must ら れ る tendency に あ る matter を 発 see し た. His <s:1> MX3トポロジカ crystals have an upward mass production potential に <e:1> and useful な insights である. TaSe3トポロジカ が crystallize TaSe2 に <e:1> successfully <s:1> たが単 crystallize が to られて られて な な が. Electric 気 furnace に よ る all the heating method で は カ off ル コ ゲ ナ イ ド anti 応 が ト ポ ロ ジ カ ル crystallization の also to what る で に こ り, 繋 ぎ mesh が シ ー ム レ ス に な ら ず more crystallization し て し ま う. Bureau overheating に よ る sentaku な release カ ル コ ゲ ナ イ ド method と し て operational electronic 顕 micromirror の electronic ビ ー ム irradiation を trial し た が and え た エ ネ ル ギ ー の げ escape party に sample dependence が あ り, be use に time が か か る. TaSe2ナノ crystallization 伝 conductance characteristics を るため <s:1> technology establishes に several <s:1> problem points が clear ら になった になった になった になった になった SiN substrate で の sentaku of カ ル コ ゲ ナ イ ド anti 応 は な temperature に necessary before る に electronic ビ ー ム irradiation に よ る チ ャ ー ジ ア ッ プ の た め substrate が damaged す る た め, TEM で like の 観 directly examine condition る を out を residual し た ま ま チ ャ ー ジ を fled が す time を す る necessary が あ る. New し い を charge density wave phase in す sample の production sexual を げ れ ば カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ で culture such as わ れ を た technology with い ら れ る が status quo で は そ こ ま で は to ら な か っ た.

项目成果

Fabrication of electrodes on charge-density-wave nanoscale crystals

电荷密度波纳米级晶体电极的制造

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physics C 426-431
• 作者: R. Kanungo;et. al.;K.Inagaki
• 通讯作者: K.Inagaki

Supercluster of Electrons in Ultrathin TaSe2 Nanocrystals

超薄 TaSe2 纳米晶体中的电子超簇

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Phys.Soc.Japan 75
• 作者: Yukihiro Sakotsubo;Taizo Ohgi;Daisuke Fujita;Youiti Ootuka;T. Toshima
• 通讯作者: T. Toshima

Synthesizing nanocrystals of metal di-chalcogenide charge density wave system

金属二硫族化物电荷密度波系纳米晶的合成

• 发表时间: 2005
• 期刊: PHYSICA C 426
• 作者: H.hatakeyama;A.Kikuchi;M.Yamamoto;T.Okano;鹿住大助;鹿住大助;鹿住大助;T.Toshima;T.Toshima
• 通讯作者: T.Toshima

Soliton transport in nanoscale o-TaS_3 crystals

纳米级 o-TaS_3 晶体中的孤子传输

• 发表时间: 2005
• 期刊: JOURNAL DE PHYSIQUE IV 131
• 作者: H.hatakeyama;A.Kikuchi;M.Yamamoto;T.Okano;鹿住大助;鹿住大助;鹿住大助;T.Toshima;T.Toshima;K.Inagaki
• 通讯作者: K.Inagaki

Imaging of NbSe_2 nanotube by STM

NbSe_2 纳米管的 STM 成像

• 发表时间: 2005
• 期刊: JOURNAL DE PHYSIQUE IV 131
• 作者: H.hatakeyama;A.Kikuchi;M.Yamamoto;T.Okano;鹿住大助;鹿住大助;鹿住大助;T.Toshima;T.Toshima;K.Inagaki;K.Ichimura
• 通讯作者: K.Ichimura