国立大学法人東北大学
大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
概要
エネルギーが連続的なアナログ値から離散的なデジタル値になる量子化は、現代のナノテクノロジーの基本となる現象です。近年、強い電子相関をもつ酸化物においても量子化現象が観測され、この現象を利用した新しい量子物質や量子デバイス創成が期待されています。しかしながら、酸化物中の強相関電子と呼ばれる強く相互作用した電子が量子化するための条件がわかっていませんでした。酸化物の類い希な機能を用いたモットトランジスタなどの設計において、このことが大きな障害となっていました。
東北大学多元物質科学研究所の神田龍彦大学院生、志賀大亮助教、吉松公平准教授、組頭広志教授らの研究グループは、高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所の北村未歩助教（現在は量子科学技術研究開発機構）と共同で、KEKの放射光実験施設（フォトンファクトリー）において高輝度放射光を用いた角度分解光電子分光という手法を用いて、酸化物における量子化条件を決定することに成功しました。
今後、この知見に基づいてナノ構造を設計することで、新たな機能を持つ量子物質の実現が期待されます。
本研究成果は、科学雑誌Communications Materialsのオンライン版に2023年4月25日付けで公開されました。
本研究成果のポイント
- 酸化物における量子化準位の形成条件を特定することに成功しました。
- 高輝度放射光を用いた角度分解光電子分光により量子化状態を可視化することで、その形成条件を検証しました。
- 新しい量子化状態を用いた量子物質の開発につながると期待されます。
お問い合わせ先
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