グラフェンリボンのトポロジカル局在電子から創発する新奇物性機能の開拓

开发石墨烯带中拓扑局域电子的新颖物理特性

• 批准号: 22KJ2220
• 负责人: 玉置 弦
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2220/
• 关键词: トポロジカル物質; トポロジカル局在状態; グラフェンナノリボン; グラフェンナノリボンネットワーク; 電子間相互作用; 秩序構造

グラフェンナノリボン(GNRs)は近年、原子精度で精密に合成する技術の発展と特異的な物性の理論的発見により、新たなデバイス応用への可能性が期待されている。理論的発見として、GNRsの終端や接合において電子状態が局在するという特異な性質を持つことが認識され、一次元のトポロジカル絶縁体の性質を持つとして注目を集めている。そこで、私はGNRsを用いて更なる新規物性・機能を開拓するため、GNRsやその構造体であるGNRネットワークの電子物性を明らかにする研究を行なった。2022年度は主として、グラフェンナノリボンの接合を周期的に配置したハニカムネットワークの電子状態の研究を推進した。接合に局在する電子数により、1電子局在GNRネットワークや2電子局在GNRネットワークと名づけ、電子間相互作用の大きさとドープ量をパラメータとして秩序構造を明らかにした。その結果、 1電子局在GNRネットワークにおいては、反強磁性・強磁性・電荷密度波が現れることを明らかにした。2電子局在GNRネットワークにおいては、スピン・電荷の秩序に加えて、軌道が秩序することを明らかにした。また、電子間相互作用の大きさやドープ量により、スピン・電荷・軌道が絡み合った多岐にわたる秩序構造が現れることを明らかにした。本研究は、電子間相互作用を含めたトポロジカル局在電子に注目することにより、トポロジカル物理と強相関電子系の学理を発展させるものである。さらに、本研究の成果は、応用分野へと波及が期待される。GNRsやその構造体などトポロジカルな頑強性を併せ持つ低次元物質という新たな物質群を提案することで、グラフェンの高移動度性に加えて、透明で折り曲げることができるやわらかい強相関電子デバイス開発に貢献すると期待される。本研究で確立される新たな知見は、基礎・応用の広範な領域に対して重要な意味を持つものである。

GNRs (GNRs) have been developed in recent years and have been developed with atomic precision and precision synthesis technology. The theory of specific physical properties is based on the theory of 発见により, and the new たなデバイス応 is expected to be based on the possibility of への. The theoretical basis is the terminal connection of GNRs, the electronic state of GNRs, and the specific properties of GNRs. The one-dimensional nature of the one-dimensional body is the same as the one-dimensional nature of the body.そこで、Private GNRsをUse いてUpdate the new regulations of physical properties and functions するため、GNRsやそのstructural bodyであるGNRネットワークのelectronic physical propertiesを明らかにする Researchを行なった. In 2022, the main は主として、グラフェンナノリボンのJointing cycleにConfiguration of したハニカムネットワークのelectronic state のresearch and promotion of した. The joint bureau is in するelectron number により, 1 electronic bureau is in GNR ネットワークや 2 electronic bureau is in GNR ネットワークと名づけ、大きさとドープquantity of interaction between electrons をパラメータとして order structure を明らかにした.そのResults, 1Electronics Bureau in GNRネットワークにおいては, antiferromagnetic, ferromagnetic, charge density wave れることを明らかにした. 2 The electronics bureau is located in GNR ネットワークにおいては, スピン・charge のorder にplus えて, and orbit がorder することを明らかにした. The amount of interaction between electrons道が路み合った多吐にわたるOrder structure が见れることを明らかにした. This research focuses on the interaction between electrons and the electronics industry. Kazuo, Tonoru University of Science and Technology, Department of Physics and Strong Correlation Electronics.さらに、The results of this research は、The application field is expected to be affected. GNRs are the structure of GNRs, the tenacity of GNRs and the holding of low-dimensional matter.ンのHigh mobility にplus えて, transparent でfold りqu げることができるやわらかいstrongly related electronic デバイス开発にcontribution するとLooking forward to される. This study establishes the importance of new knowledge, basic principles, and practical application in the field.

项目成果

Effects of electron-electron interactions on nontrivial flat bands in graphene nanoribbon networks

电子-电子相互作用对石墨烯纳米带网络中非平凡平带的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Gen Tamaki;Yuji Hashimoto;Takuto Kawakamis;Yoshitada Morikawa; Mikito Koshinos
• 通讯作者: Mikito Koshinos

キャリアドープグラフェンナノリボンにおけるトポロジカル磁壁構造

载流子掺杂石墨烯纳米带中的拓扑畴壁结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 川上 拓人;玉置 弦;越野 幹人
• 通讯作者: 越野 幹人