/

理研・東大・東北大、トポロジカル電流に生じる整流効果を発見

発表日:2020年7月14日

トポロジカル電流に生じる整流効果を発見

-量子異常ホール状態の散逸過程の理解に前進-

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター強相関物性研究グループの安田憲司客員研究員、十倉好紀グループディレクター(東京大学卓越教授/東京大学国際高等研究所東京カレッジ)、強相関量子伝導研究チームの吉見龍太郎研究員、強相関界面研究グループの川崎雅司グループディレクター(東京大学大学院工学系研究科教授)、強相関理論研究グループの永長直人グループディレクター(東京大学大学院工学系研究科教授)、東京大学大学院工学系研究科の森本高裕准教授、東北大学金属材料研究所の塚崎敦教授らの共同研究グループ(※)は、磁性トポロジカル絶縁体[1]の量子異常ホール状態[2]において、印加電流方向に依存して抵抗値が異なる整流効果[3]を観測しました。

本研究成果は、量子異常ホール状態の端に流れるトポロジカル電流[4]に生じる新たな整流効果を実現したもので、今後、トポロジカル電流の散逸過程の理解が進むと期待できます。

今回、共同研究グループは、磁性トポロジカル絶縁体「Crx(Bi1-ySby)2-xTe3(Cr:クロム、Bi:ビスマス、Sb:アンチモン、Te:テルル)」薄膜の量子異常ホール状態に着目しました。量子異常ホール状態のトポロジカル電流は、試料の端に一方向にのみ電荷キャリアを運ぶという性質を持っています。この性質に由来し、印加電流の方向に依存して抵抗の大きさが異なることが明らかになりました。

本研究は、科学雑誌『Nature Nanotechnology』オンライン版(7月13日付:日本時間7月14日)に掲載されます。

*図は添付の関連資料を参照

※共同研究グループ

 理化学研究所 創発物性科学研究センター

  強相関物性研究グループ

   グループディレクター 十倉 好紀 (とくら よしのり)(東京大学卓越教授/東京大学 国際高等研究所東京カレッジ)

   客員研究員 安田 憲司(やすだ けんじ)(マサチューセッツ工科大学 博士研究員)

   訪問研究員 茂木 将孝(もぎ まさたか)

  強相関量子伝導研究チーム

   研究員 吉見 龍太郎(よしみ りゅうたろう)

   専任研究員 川村 稔(かわむら みのる)

  強相関界面研究グループ

   グループディレクター 川崎 雅司(かわさき まさし)(東京大学 大学院工学系研究科 教授)

   上級研究員 高橋 圭(たかはし けい)

  強相関理論研究グループ

   グループディレクター 永長 直人(ながおさ なおと)(東京大学 大学院工学系研究科 教授)

 東京大学 大学院工学系研究科

  准教授 森本 高裕(もりもと たかひろ)(科学技術振興機構 さきがけ研究者)

 東北大学 金属材料研究所 低温物理学研究部門

  教授 塚崎 敦(つかざき あつし)(理化学研究所 創発物性科学研究センター 強相関界面研究グループ 客員主管研究員)

■研究支援

本研究は、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業 CREST「トポロジカル絶縁体ヘテロ接合による量子技術の基盤創成(研究代表者:川崎雅司)」、「ナノスピン構造を用いた電子量子位相制御(研究代表者:永長直人)」などによる支援を受けて行われました。

*以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0537597_01.jpg

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0537597_02.pdf

すべての記事が読み放題
有料会員が初回1カ月無料

産業で絞り込む
  • すべて
  • 情報・通信
  • メディア
  • 電機
  • 金融・保険
  • 自動車
  • 輸送・レジャー
  • 食品
  • 流通・外食
  • 日用品
  • 医薬・医療
  • 建設・不動産
  • 機械
  • 素材・エネルギー
  • 商社・サービス
  • すべて
  • 情報・通信
  • メディア
  • 電機
  • 金融・保険
  • 自動車
  • 輸送・レジャー
  • 食品
  • 流通・外食
  • 日用品
  • 医薬・医療
  • 建設・不動産
  • 機械
  • 素材・エネルギー
  • 商社・サービス

セレクション

新着

注目

ビジネス

ライフスタイル

新着

注目

ビジネス

ライフスタイル

新着

注目

ビジネス

ライフスタイル

フォローする
有料会員の方のみご利用になれます。気になる連載・コラム・キーワードをフォローすると、「Myニュース」でまとめよみができます。
新規会員登録ログイン
記事を保存する
有料会員の方のみご利用になれます。保存した記事はスマホやタブレットでもご覧いただけます。
新規会員登録ログイン
Think! の投稿を読む
記事と併せて、エキスパート(専門家)のひとこと解説や分析を読むことができます。会員の方のみご利用になれます。
新規会員登録 (無料)ログイン
図表を保存する
有料会員の方のみご利用になれます。保存した図表はスマホやタブレットでもご覧いただけます。
新規会員登録ログイン