プレスリリース

2020.10.08

新奇な磁性トポロジカル絶縁体ヘテロ構造の作成に成功~磁性とトポロジカル物性の協奏現象に新たな知見~:スピントロニクス学術連携研究教育センター、小林正起 准教授ら

 東京工業大学 理学院 物理学系の平原徹准教授は、分子科学研究所の田中清尚准教授、広島大学放射光科学研究センターの奥田太一教授、日本原子力研究開発機構の竹田幸治研究主幹、東京大学大学院工学系研究科の小林正起准教授、高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所の雨宮健太教授、筑波大学数理物質系の黒田眞司教授、物質・材料研究機構 磁性・スピントロニクス材料研究拠点の佐々木泰祐主幹研究員、ロシア・スペインの理論グループと共同で、トポロジカル絶縁体の表面近傍に複数の規則的な磁性層を埋め込むことに成功し、その表面ディラックコーンのエネルギーギャップが磁化秩序の発現する温度より高い温度で閉じることを実証した。
 トポロジカル絶縁体とは、物質内部は絶縁体で電流を通さないが、表面には金属状態が存在し、電流を流すことのできる新しい絶縁体であり、「量子物質」として注目されている。このトポロジカル絶縁体にさらに磁石の性質である磁化秩序を導入することで、輸送特性として量子異常ホール効果が実現する。磁性トポロジカル絶縁体では表面に存在するディラック電子にエネルギーギャップが開くが、これまでの研究では、理論の予想する磁化秩序(磁性)とディラックコーンのエネルギーギャップの相関が実験的に正しいのか明確でなく、論争になっていた。



プレスリリース本文:/shared/press/data/setnws_202010081324130735845494_505509.pdf

 分子化学研究所:https://www.ims.ac.jp/news/2020/10/08_4811.html