94.02

分野:

スピントロニクス

タイトル:

新奇トポロジカル絶縁体Bi-Te-Se表面に有効質量ゼロの電子を観測

出典:

“Topological Surface States with Persistent High Spin Polarization across the Dirac Point in Bi₂Te₂Se and Bi₂Se₂Te”K. Miyamoto, A. Kimura, T. Okuda, H. Miyahara, K. Kuroda, H. Namatame, M. Taniguchi, S.V. Eremeev, T.V. Menshchikova, E.V. Chulkov, K. A. Kokh, and O. E. Tereshchenko Phys. Rev. Lett. 109, 166802 (2012)

　

　

概要:

　広島大学放射光科学研究センターの宮本幸治助教、奥田太一准教授、木村昭夫教授を中心とする研究グループは、新奇トポロジカル絶縁体Bi₂Te₂Se および Bi₂Se₂Teの表面上に有効質量ゼロの新しい電子を発見した。独自に開発したスピン分解光電子分光装置を用い、その電子の運動状態をスピン分解して直接可視化したところ、高いスピン偏極度を示すことが世界ではじめて明らかとなった。成果はPhys. Rev. Lett.誌に掲載された。

　

　

本文:

　広島大学放射光科学研究センターの宮本幸治助教、奥田太一准教授、木村昭夫教授を中心とする研究グループは、独自に開発した世界最高性能（従来の１００倍の検出効率）を有する高効率スピン角度分解光電子分光装置を用いて、新奇トポロジカル絶縁体であるBi₂Te₂Se および Bi₂Se₂Te表面における有効質量がゼロの電子（Dirac電子）を観測し、その電子状態を世界で初めて解明した。
　実験の結果、このDirac電子はFermi面で約77%の高いスピン偏極率を有し、さらに束縛エネルギー600meVの範囲まで、これまで報告されたものよりも、はるかに広いエネルギー範囲にわたって、極めて高いスピン偏極度が維持されていることが明らかになった。この成果からは、次世代大容量低消費電力型のスピントロニクスデバイスや、超高速コンピューターの開発への展開が期待される。

（SPring-8/JASRI小嗣真人）