51探花

東北大学 原子分子材料科学高等研究機構（AIMR）の濱田幾太郎助教（現 独立行政法人 物質?材料研究機構（NIMS）MANA研究者）と一杉太郎准教授の研究グループは、清水亮太日本学術振興会特別研究員らと共同で、超高分解能顕微鏡観察と第一原理計算の併用により、チタン酸ストロンチウム（SrTiO₃）単结晶表面の表面电子状态の解明に初めて成功し、电子密度の空间分布がエネルギーに依存して変化していることを明らかにしました。

チタン酸ストロンチウムを始めとした金属酸化物は、微细加工の限界に达しつつあるシリコンに代わるエレクトロニクス素子の基干物质として注目されています。しかし、酸化物の表面构造を原子レベルで制御することが极めて困难なため、表面の原子配列と电子状态の理解が十分とはいえず、高性能化や実用化への障害となっていました。

本研究グループはこれまでの研究で、试料の调製方法を最适化することにより、原子レベルで制御されたチタン酸ストロンチウム基板表面を作製することを可能にしています。本研究では、まず原子1つ1つが识别可能な走査型トンネル顕微镜を用いて表面の観测を行ったところ、チタン原子と酸素原子が整然と并び、大小2つの穴が交互に并ぶ市松模様となっていることが分かりました。さらに、実験结果とは独立して物质の电子构造を计算する第一原理电子状态计算を组み合わせる手法を用いて、チタン酸ストロンチウム表面の电子状态を调べた结果、表面电子状态の空间分布がエネルギー状态によって、リング状から四叶のクローバー状へ変化することを明らかにしました。

今回の研究成果は、原子レベルで制御されたチタン酸ストロンチウムの表面における原子配列と电子状态を初めて解明した画期的な成果であり、酸化物エレクトロニクスの発展につながるだけでは无く、酸化物表面や异种酸化物界面で発现する电気伝导性、磁性、超伝导といった物理现象のメカニズム解明にもつながります。

本研究は、独立行政法人科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業?個人型研究（さきがけ）：「新物質科学と元素戦略」（研究総括：細野秀雄）の一環として実施されました。本研究成果は平成26年11月27日（米国東部時間）に米国化学会誌「Journal of the American Chemical Society」にオンライン速報版で公開されました。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究内容について）
东北大学原子分子材料科学高等研究机构（础滨惭搁）
准教授　一杉 太郎
TEL: 080-3334-3048
Email: hitosugi*wpi-aimr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道担当）
东北大学原子分子材料科学高等研究机构（础滨惭搁）
広报?アウトリーチオフィス
中道康文
TEL: 022-217-6146
Email: outreach*wpi-aimr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）