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強相関二次元物質における新奇量子相開拓

强相关二维材料中新型量子相的探索

基本信息

批准号：
15J09861
负责人：
吉田将郎
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

平成27年度の研究によって、強相関二次元物質である1T型硫化タンタル（1T-TaS2）超薄膜に、大電流を伴う面内強電界を印加することで、不揮発性スイッチング現象を経て新奇電子相が誘起されることが分かった。このスイッチング機構を解明し、さらに誘起される電子状態の詳細を明らかにすることが、平成28年度の研究目標である。まずスイッチング機構を解明するために、スイッチングの閾値電場の温度依存性を詳しく調べた。すると、閾値電場が温度の低下に伴って指数関数的に増大することが分かった。1T-TaS2は電荷密度波（CDW）秩序を有している。このようなふるまいは、何らかの物に引っかかった、すなわちピン止めされたCDWが電場によって動き出していることを示唆する。これは一般にCDWのスライディングと呼ばれる現象である。CDWがスライディングすると、格子に対するCDWの新しい配置が実現し、その熱力学準安定な状態が電圧遮断後も保持されていると考えられる。また新奇電子相の電子状態を明らかにするために、ホール係数の温度依存性を詳しく測定した。すると、温度の低下とともに、抵抗率が減少していく一方で、ホール係数の絶対値が急激に増加していく振る舞いを見出した。すなわち、冷却していくと、キャリア数が単調減少する一方、易動度は単調増加した。これは、通常の金属ではなくて、半金属の構造が実現していることを示唆している。どのようなCDW構造が実現すれば半金属構造が出現するのか、それを明らかにすることが今後の課題である。

In 2007, we conducted research on strongly correlated two-dimensional substances such as 1T-type sulfide (1T-TaS2) ultra-thin films, large currents, and strong in-plane current boundaries. The purpose of this research in 2008 is to clarify the mechanism of electronic state and to clarify the electronic state of electronic state. The temperature dependence of the threshold electric field of the system is discussed. The temperature and threshold electric field decrease with the increase of the exponential relationship. 1T-TaS2 Charge density wave (CDW) order has a change. This is the first time I've seen a CDW. This is a common phenomenon in CDW. The new configuration of CDW is realized and the thermodynamic quasi-stable state is maintained after voltage interruption. The temperature dependence of the new electron phase was determined. The temperature drop, the resistivity decrease, the insulation coefficient increase, and the vibration increase. The number of cooling units decreases, and the mobility increases. The structure of metal and semi-metal usually appears in this paper. The CDW structure has been developed and semi-metallic structures have emerged.