２次元超伝導体中で見出された新規量子磁気ゆらぎの特性究明

点击翻译按钮获取中文摘要

ファンデルワールス積層構造を有し強い2次元性を持つ２つの化合物系、BiS2系超伝導体とダイカルコゲナイドMX2系に着目して、特異な電子状態の究明と探索を進めた。ダイカルコゲナイドMX2系では、WTe2を中心に調べた。この物質は、角度分解光電子分光実験によりトロポジカル物質の一種であるワイル半金属に属するものと考えられている。残留抵抗比が1300以上に達する世界最高レベルの高純度単結晶育成に成功し、これを用いて電子輸送効果の精密測定を行った。本系のホール係数は負であり、正孔と比較して、電子の方が高い移動度を持つものと理解されていたが、本実験により、3 K以下の低磁場領域でホール係数の符号が正へと符号反転している異常を発見した。この現象は、電子と正孔の移動度が、互いに異なる特異な温度依存性を持つことを示唆しており、リフシッツ転移（光電子分光や熱電能の温度依存から、より高温領域に現れるものと考えられている）に関係している可能性がある。本系のトポロジカル電子状態を究明する上で重要な知見を与えているものと考えられる。さらに、まだ実験が行われていない強磁場領域の電子輸送を明らかにするため、東京大学物性研究所国際超強磁場科学研究施設においてパルス強磁場中の電子輸送測定を行った。50テスラの強磁場領域においても、電気抵抗が飽和傾向を示すことなく上昇を続けており、キャリアが非常に高い精度で補償していることがわかった。また、シュブニコフドハースファンアルフェン振動を明瞭に観測し、これを解析することにより、フェルミポケットの情報を明らかにすることができた。さらに、MoTe2の純良単結晶の育成にも成功し、これを用いた研究も進めた。