Spin-resolved ARPES study of atomic-layer transition-metal dichalcogenides

原子层过渡金属二硫属化物的自旋分辨 ARPES 研究

• 批准号: 18J10038
• 负责人: 中田 優樹
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J10038/
• 关键词: 原子層; 遷移金属ダイカルコゲナイド; スピン分解角度分解光電子分光; 分子線エピタキシー法; 原子層材料; スピン・角度分解光電子分光

単層1T-NbSe2および1T-TaSe2において発見した二次元モット絶縁体相の性質およびその起源を明らかにするために、高温下やカリウム吸着による電子ドーピング下でのARPES測定、および時間分解ARPES測定を行った。その結果、これらの物質におけるモット絶縁体相が従来に比べ非常に強固であることを明らかにした。上記の結果について、国内学会において発表を行った。層状物質であるバルクのHfTe2の表面にカリウムを蒸着し、放射光を用いたARPES測定を行ったところ、電子ドーピングの効果に加えて、電子状態が大きく変調を受けていることを発見した。励起光依存性の測定や第一原理計算との比較から、蒸着したカリウム原子が層間にインターカレーションすることにより、電子構造が三次元から二次元へと変化していることを明らかにした。すなわち、層状物質へのカリウムの蒸着が、分子線エピタキシー法や化学気相成長法、剥離法に変わる新たな原子層化手法として有用であると結論した。以上の結果は米国物理学会誌Physical Review Materialsに掲載された。これまで報告されていなかった単層VTe2薄膜の作製および電子状態の解明に初めて成功した。バルクは低温で二重ジグザグ鎖構造を有する1T’’構造を最安定構造に持つ一方、単層では正八面体型1T構造が安定化することを見出した。さらに、フェルミ準位近傍の詳細な電子状態測定により、単層VTe2のフェルミ面は単層VSe2と非常に類似しており、一見するとVSe2同様ネスティングが良いように見える一方、ネスティングベクトルと逆格子ベクトルの整合性が悪いことに起因してVSe2のような電荷密度波転移を示さないことを明らかにした。これらの結果は米国物理学会誌Physical Review Bに掲載された。

ARPES measurement and time decomposition ARPES measurement in single layer 1T-NbSe2 and 1T-TaSe2 As a result, the material is very strong. On the record, the results of the investigation, the domestic society to investigate the implementation of the investigation. The surface of HfTe2 in layered material is evaporated and irradiated with ARPES, and the electronic state is greatly modulated. The determination of excitation dependence and the comparison of first-principle calculations show that the atomic structure is three-dimensional and two-dimensional. The new method of atomic stratification is useful for evaporation, molecular line growth, chemical phase growth and exfoliation. These results were published in the Journal of Physical Review Materials of the American Physical Society. This paper reports the initial success of fabrication and electronic state interpretation of single-layer VTe2 thin films. The low-temperature, double-layer, and double-layer lock structures have been found to be the most stable structures, while the single-layer, and double-layer octahedral structures have been found to be stable. In addition, the detailed electron state measurement near the standard position shows that the single layer VTe2 is very similar to the single layer VSe2, and the VSe2 is very similar to the single layer VSe2. In addition, the single layer VSe2 is very similar to the single layer VSe2. The results were published in Physical Review B of the American Physical Society.

项目成果

Vortex-induced quantum metallicity in the mono-unit-layer superconductor NbSe2

• DOI: 10.1103/physrevb.99.220501
• 发表时间: 2019-06-05
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Ichinokura, Satoru;Nakata, Yuki;Hasegawa, Shuji
• 通讯作者: Hasegawa, Shuji

1T-HfTe2における次元性制御：高分解能ARPES

1T-HfTe2 中的维度控制：高分辨率 ARPES

• 发表时间: 2019
• 作者: 中田優樹;菅原克明;Ashish Chainani;山内邦彦;中山耕輔;相馬清吾;Pei-Yu Chuang;Cheng-Maw Cheng;小口多美夫;上野啓司;高橋隆;佐藤宇史
• 通讯作者: 佐藤宇史

原子層モット絶縁体1T-NbSe2および1T-TaSe2の高分解能ARPES

原子层莫特绝缘体 1T-NbSe2 和 1T-TaSe2 的高分辨率 ARPES

• 发表时间: 2020
• 作者: 中田優樹;菅原克明;Changhua Bao;Shaohua Zhou;Pei-Yu Chuang;Cheng-Maw Cheng;高橋 隆;Ashish Chainani;Shuyun Zhou;佐藤宇史
• 通讯作者: 佐藤宇史

単層TaSe2のARPES

单层 TaSe2 的 ARPES

• 发表时间: 2019
• 作者: 小林浩;岩崎一成;H. Takagi;中田優樹
• 通讯作者: 中田優樹

Anisotropic band splitting in monolayer NbSe2: implications for superconductivity and charge density wave

• DOI: 10.1038/s41699-018-0057-3
• 发表时间: 2018-05
• 期刊: npj 2D Materials and Applications
• 影响因子: 9.7
• 作者: Y. Nakata;K. Sugawara;S. Ichinokura;Y. Okada;T. Hitosugi;T. Koretsune;K. Ueno;S. Hasegawa;Takashi Takahashi;Takafumi Sato