【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.12】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT0163

利用課題名 / Title

トポロジカル物質/強磁性半導体ヘテロ接合による新機能材料とデバイスの作製

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

X線回折/X-ray diffraction,スピントロニクスデバイス/ Spintronics device

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

堀田　 智貴

所属名 / Affiliation

東京大学

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-304：極限環境下電磁物性計測装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

トポロジカルディラック半金属α-Sn/強磁性半導体(In,Fe)Sbヘテロ構造の磁気伝導特性の評価。特に極低温(2K), 強磁場(14T)下における量子振動の観測。

実験 / Experimental

Quantum Design社製のPPMSを用いてトポロジカルディラック半金属α-Sn/強磁性半導体(In,Fe)Sbヘテロ構造の磁気伝導特性の評価を行った。
ホールバーに加工した試料を専用のホルダーにボンディングしてホール効果の測定を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

トポロジカルディラック半金属α-Sn/強磁性半導体(In,Fe)Sbヘテロ構造の磁気伝導特性を測定したところ、2Kから10Kまでの温度において明瞭なシュブニコフドハース振動が観測された。シュブニコフドハース振動の解析から、振動に寄与しているバンドの有効質量は0.24m₀と見積もられ、α-Snの重い正孔の有効質量(0.11m₀)より比較的重い有効質量のバンドが形成されていることがわかった。これは強磁性半導体による時間反転対称性の破れに起因すると思われる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

トポロジカルディラック半金属α-Sn/強磁性半導体(In,Fe)Sbヘテロ構造のシュブニコフドハース振動

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

特になし。

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. T. Hotta, L. D. Anh, and M. Tanaka, "Growth of topological Dirac semimetal α-Sn / ferromagnetic semiconductor (In,Fe)Sb heterostructures and observation of quantum oscillations", 22nd International Conference on Molecular Beam Epitaxy 2022, Session 16, Sheffield Hallam University, September 4-9, 2022.
2. T. Hotta, L. D. Anh, and M. Tanaka, "Epitaxial Growth of topological Dirac semimetal α-Sn / ferromagnetic semiconductor (In,Fe)Sb heterostructures and observation of quantum oscillations", Spin-RNJ Symposium 2022, P3, Kyoto University, March 20-21, 2023.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件