超高速電子移動度と超巨大磁気抵抗を示す非磁性半金属の開拓

开发具有超快电子迁移率和超大磁阻的非磁性准金属

• 批准号: 21K18181
• 负责人: 笹川 崇男
• 金额: $ 16.56万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18181/
• 关键词: 非磁性半金属; 超高速電子移動度; 超巨大磁気抵抗; 単結晶; 第一原理計算

キャリア移動度および磁気抵抗変化率（MR）で未踏領域の特性値を示す物質の創製に挑戦した。その戦略として、相対論効果や結晶および電子軌道の対称性（既約表現）に基づいて発現する特徴的な電子構造をもつ非磁性半金属を対象とした。第一原理計算を活用しながら、超高速キャリア移動度（μ∝τ/m*）の実現に向けて、物質固有の電子有効質量（m*）を極端に小さくできるグラフェンに類似した線形電子分散(ディラック型)および派生した特徴的な電子構造（ワイル型、ノーダルライン型、ノーダルリング型など）をもつ半金属を開発した。選定を進めていた候補物質について、化学組成や欠陥量を精密制御した純良単結晶試料の準備に取り組み、キャリア移動度や磁気抵抗変化率を含めた磁気輸送特性の詳細な評価を行った。大型単結晶の準備が難しい物質や、van der Waals 層状化合物をへき開したマイクロ薄片などの微小単結晶を対象としたデバイス化測定が可能な技術の開発も進んだ。学会発表や論文発表にまで至った本年度に扱った物質は、ReSe2, WTe2, MoS2, ZrSiS, HfSiS, MoTe2, PdBi2, CaSb2, NbTe2, Bi2Sr2CaCu2O8 など、多岐にわたった。

The mobility and magnetic resistance ratio (MR) of the untrammeled field indicate the creation of a substance. In addition, the symmetry of crystal and electron orbitals (i.e., the symmetry of electron orbitals) and the electron structure characteristic of non-magnetic semi-metals are also discussed. The first principle calculation is applied to the realization of the ultra-high speed particle mobility (μ ∞ τ/m*), the electron effective mass (m*) inherent in the substance, the extreme small particle size, the similar linear electron dispersion (type), and the electronic structure with derived characteristics (type, type, type). Selection of candidate substances, chemical composition, and amount of impurities, preparation of pure crystalline samples, selection of composition, mobility, and magnetic resistance, and detailed evaluation of magnetic transport characteristics The preparation of large crystals and the development of possible technologies for the determination of complex substances, van der Waals and layered compounds This year's research paper was published by the Institute of Science and Technology. Materials such as ReSe2, WTe2, MoS2, ZrSiS, HfSiS, MoTe2, PdBi2, CaSb2, NbTe2, Bi2Sr2CaCu2O8 and multi-branch materials were used.

项目成果

トポロジカル電子相を有する遷移金属酸化物の開拓：PdO

拓扑电子相过渡金属氧化物PdO的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 中川貴大;笹川崇男
• 通讯作者: 笹川崇男

線ノード型ディラック半金属CaSb2の単結晶育成と超伝導特性

线节点狄拉克半金属CaSb2的单晶生长及超导性能

• 发表时间: 2021
• 作者: 和田智也;深井悠太郎;笹川崇男
• 通讯作者: 笹川崇男

超高速時間分解電子回折とシミュレーションによる超イオン導電体AgCrSe2の散漫散乱の研究

使用超快时间分辨电子衍射和模拟研究超离子导体 AgCrSe2 中的漫散射

• 发表时间: 2022
• 作者: 千足勇介;中村飛鳥;下志万貴博;古賀淳平;矢野力三;笹川崇男;石坂香子
• 通讯作者: 石坂香子

複数層WSe2のサブバンド準位における共鳴トンネル効果の観測

多层WSe2子带能级谐振隧道效应的观察

• 发表时间: 2021
• 作者: 竹山 慶;守谷 頼;岡崎 尚太;張 奕勁;増渕 覚;渡邊 賢司;谷口 尚;笹川 崇男;町田 友樹
• 通讯作者: 町田 友樹

磁性ドープ三次元トポロジカル絶縁体Fe-BiSbTe2Seの表面輸送特性

磁掺杂三维拓扑绝缘体Fe-BiSbTe2Se的表面输运特性

• 发表时间: 2021
• 作者: 反田剛;矢野力三;廣瀬陽代;笹川崇男;柏谷聡
• 通讯作者: 柏谷聡