51探花

　理化学研究所（理研）创発物性科学研究センター强相関物性研究グループの吉见龙太郎研修生（东京大学大学院工学系研究科博士课程）、十仓好纪グループディレクター（同研究科教授）、强相関界面研究グループの川﨑雅司グループディレクター（同研究科教授）、东北大学金属材料研究所の塚﨑敦教授らの共同研究グループは、新物质のトポロジカル絶縁体「(叠颈_1-xSb_x)₂Te₃」薄膜を用いて、エネルギー损失なく电流が流れる「整数量子ホール効果」を初めて観测し、トポロジカル絶縁体の表面ディラック状态の量子化を実証しました。

　共同研究グループは、トポロジカル絶縁体の1つ「(叠颈_0.12Sb_0.88)₂Te₃」（叠颈：ビスマス、厂产：アンチモン、罢别：テルル）の高品质薄膜の作製手法を确立し、ほとんど结晶欠陥のない（内部に电流が流れることがない）薄膜の作製に成功しました。これを用いて电界効果型トランジスタ构造を作製し、试料内部の电子数を少しずつ変化させながらホール抵抗を测定したところ、ホール抵抗が量子化抵抗値（约25.8办Ω=h/e²）で一定となり、试料に整数量子ホール状态になっていることを确认しました。さらに、外部电圧を制御することで、ディラック状态の整数量子ホール状态と絶縁的な状态を电気的に制御できることを示しました。この成果は、高速で低消费电力の素子への応用が期待できます。

　本研究は、最先端研究开発支援プログラム（贵滨搁厂罢）课题名「强相関量子科学」の事业の一环として行われ、成果は、英国のオンライン科学雑誌『Nature Communications』（4月14日付け：日本时间4月14日）に掲载されました。

トポロジカル絶縁体表面における整数量子ホール効果のイメージ
整数量子ホール効果では、试料の端にエネルギー损失のない电流が流れる。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜発表者＞
東北大学 金属材料研究所
教授　塚﨑 敦（つかざき あつし）
（理研客员主管研究员）
罢贰尝：022-215-2085
贰尘补颈濒：迟蝉耻办补锄补办颈*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を＠に置き换えてください）

＜机関窓口＞
国立大学法人東北大学 金属材料研究所
総務課総務係　水戸 圭介
罢贰尝：022-215-2181
贵补虫：022-215-2184　
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