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

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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。