Quantum properties of true topological semimetal of single-crystal RTeSb with precise symmetric decision and carrier control.

具有精确对称决策和载流子控制的单晶 RTeSb 真拓扑半金属的量子特性。

• 批准号: 22K03528
• 负责人: 野上 由夫
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03528/
• 关键词: 固体物理; トボロジカル絶縁体; 構造物性; トポロジカル半金属; トポロジカル物質; 量子物性; 結晶構造対称性

令和４年度においては以下の研究をおこなった。その１　構造物性測定用極低温冷却器の作成。ヘリウム供給が容易ではない現状を鑑み、4K冷凍機とヘリウム４ガス循環系を組み合わせ極低温構造物性装置を開発した。現在、４K冷凍機はすでに納入され、自作部分についての工作も完成しつつあり、今後は冷却試験と運転に移行する。その２　研究対象物質の系統的なCDW測定　トポロジカル半金属の有力候補物質であるReTe1-xSb1+xに於いては、希土類元素Reの種類とxの量に依存して、構造対称性の変化が起こることを、世界に先駆けて発見していたが、その詳細測定を開始した。CDWの発生するxの領域を精密X線構造解析で調べたところ、Teが大きい(xが小）ところでは、不整合波数のCDWが発生することがわかった。なお希土類の影響に対しては、一般に重希土類より軽希土類のReTe1-xSb1+xのほうがCDWは発生しやすく（つまりxが大きくても発生し始める）、これはランタノイドの原子半径の増加による減圧効果と考えられる。しかしLaとCeを比較すると、CeのほうがCDWが起こりやすく、唯一の例外になる。これは上記の原子半径の変化による減圧効果よりも、Ceにおける4fと3d電子の軌道混成効果がまさるためである。このCDWの影響を避け、CDWが存在しないところでトポロジカル半金属特有の、低温電子物性を測定しはじめた。その3　系統的な二倍超格子測定　ReTe1-xSb1+xに於いては、上記のCDWに加え２倍の超格子構造が発生する。その発生するxの領域を精密X線構造解析で調べたところ、希土類元素Reの種類とxの量に依存してTeが小さい(xが大）ところでは発生しやすいことがわかった。この相転移の詳細を調べたところ、物性に大きく影響を与える反転対称の消失を見出した。これらの情報は今後の物性の理解の上で重要である。

Order and 4 years of research 1. Construction of cryogenic cooler for structural property measurement. It is easy to identify the current situation of 4K refrigerator, and it is easy to assemble the circulation system and develop the ultra-low temperature structural property device. Now, the 4K refrigerator is included, the work is completed, and the cooling test is moved in the future. 2. To study the systematic CDW determination of the target substance, ReTe1-xSb1 +x is dependent on the type and amount of rare earth element Re, and the structural symmetry is changed. The generation of CDW in x domain is analyzed by precise X-ray structure analysis, and the frequency of CDW generation is adjusted. The influence of rare earth species on CDW generation occurs in the case of ReTe1-xSb1+x of rare earth species, and in the case of pressure reduction due to increase in atomic radius of rare earth species. The only exception to this rule is the CDW. The orbital mixing effect of Ce, 4f and 3d electrons is also discussed. The influence of CDW is avoided, CDW exists, and the electronic properties of semimetals at low temperature are determined. ReTe1-xSb1 +x is determined by adding 2 times of superlattice structure to the CDW of the system. The precise X-ray structural analysis of the field of the occurrence of Re depends on the type and quantity of Re, and the occurrence of Re depends on the quantity of Re. The detailed adjustment of this phase shift and the disappearance of the opposite relationship between physical properties and physical properties are now evident. Information is important for understanding future properties.