ラッティンジャー半金属が歪みや磁場でワイル半金属に変身

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トポロジカル相の開拓の場を広げる材料系を創出

2019-04-16  東京大学,科学技術振興機構

ポイント
  • 高品質なパイロクロア型イリジウム酸化物(PrIr)薄膜の作製に世界で初めて成功しました。
  • 本薄膜に歪みや外部磁場を加えることで、ラッティンジャー半金属からワイル半金属となることを実証しました。
  • 今後、ラッティンジャー半金属に関連した新しいトポロジカル相の開拓や超高速・低消費電力デバイスの開発につながると期待されます。

東京大学 物性研究所の大槻 匠 特任研究員、中辻 知 教授、リップマー ミック 教授らの研究グループは、ラッティンジャー半金属注1)として知られるパイロクロア型注2)イリジウム酸化物(PrIr)の高品質な薄膜の作製に世界で初めて成功し、電気・磁気輸送特性を詳細に調べることで、本物質が歪みや外部磁場によってワイル半金属注3)となることを実証しました。

近年、電子間の相互作用注4)が強いトポロジカルな電子相、特にワイル半金属が注目されています。ラッティンジャー半金属であるPrIrは、格子歪みや外部磁場を加えることで、ワイル半金属となることが理論的には予測されていましたが、実験的に証明されていませんでした。これを実証するため、高品質なPrIr薄膜の作製に世界各国10以上のグループが取り組んでいましたが、物性評価はおろか薄膜の作製に成功した報告は皆無でした。

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