51探花

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　教授　塚﨑 敦

【発表のポイント】

• Co₃Sn₂S₂薄膜の磁性ワイル半金属（※1）状态における金属的表面伝导を実証しました。
• 汎用的かつ信頼性の高い膜厚制御に基づく表面伝导评価を确立しました。
• 表面伝导を用いた新型素子原理の検証につながる本成果は素子化研究へのブレークスルーとなります。

【概要】

トポロジカル物质群と呼ばれる特殊な物质の一种である磁性ワイル半金属については、强磁性であると同时に、トポロジカルな电子构造に由来する様々な兴味深い物性の発现が提唱されています。磁性ワイル半金属の试料表面には、特异な电子构造に起因する表面状态が生じています。そのため、表面状态の特性は试料厚みに依存せず、优れた电気伝导を示すことが期待されています（図1）。しかしながら、表面状态と试料内部の伝导成分をそれぞれ分けて评価することは困难でした。

东北大学金属材料研究所の池田绚哉大学院生（研究当时、理学研究科物理学専攻）、藤原宏平准教授、塩贝纯一助教、関刚斎准教授、野村健太郎准教授、高梨弘毅教授、塚﨑敦教授らの共同研究グループは、磁性ワイル半金属颁辞₃Sn₂S₂薄膜の膜厚を精密に制御することで、磁性ワイル半金属状态における表面伝导の発现を初めて捉えるとともに、その金属的性质を明らかにしました。

この成果は、磁性ワイル半金属の物性解明を大きく前进させるだけでなく、表面伝导を活用した新型素子の开発にも寄与するものと期待されます。

本研究成果は、2021年6月3日10時（英国時間）に、英国科学誌「Communications Physics」オンライン版に掲載されました。

【用语解説】

※1　磁性ワイル半金属
固体中の电子状态が、一般的な物质（金属、半导体、絶縁体）とは异なる几何学的特徴（トポロジー）を持つ物质群を総称して、トポロジカル物质と呼ぶ。代表例であるトポロジカル絶縁体は、物质内部では电気を通さない絶縁体であるが、表面には电気を通す表面状态を持つ。この二次元の表面状态は、线形のエネルギー分散関係を示す。その拡张として、叁次元の物质全体に线形分散のバンドを持つ物质が存在する。特に、磁気秩序とスピン轨道相互作用（电子のスピンと轨道角运动量の相互作用）の寄与により、运动量空间で特定の対称性をもつ点（ワイル点）近傍に线形分散を有し、それ以外でギャップの开いた状态を持つ物质を磁性ワイル半金属と呼ぶ。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

◆研究内容に関して
东北大学金属材料研究所
低温物理学研究部门
准教授　藤原　宏平
罢贰尝：022-215-2088　贰尘补颈濒：办蹿耻箩颈飞补谤补*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）
教授　塚﨑　敦
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（*を蔼に置き换えてください）

◆报道に関して
东北大学金属材料研究所　情報企画室広報班
罢贰尝：022-215-2144　贵础齿:022-215-2482
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