1700応用理学一般 トポロジカル絶縁体で電気磁気効果を初めて観測～トポロジーを利用した電子輸送に関する基本原理を実証～
2023-01-20 理化学研究所,東京大学,東北大学金属材料研究所理化学研究所（理研）創発物性科学研究センター 強相関量子伝導研究チームの川村 稔 専任研究員、十倉 好紀 チームリーダー（東京大学 卓越教授／東京大学 国際高等研究所東京カ...
東北大学金属材料研究所
1700応用理学一般 
1701物理及び化学 二次元ディラック電子の量子異常を実証～トポロジカル絶縁体表面での半整数量子ホール効果を観測～
トポロジカル絶縁体と磁性トポロジカル絶縁体の積層薄膜において、半整数（1/2）に量子化されたホール伝導度を観測しました。トポロジカル絶縁体表面に存在する単一の二次元ディラック電子に関する量子異常を反映したもので、今後、単一ディラック電子を利用したさらなる基礎物理研究の展開が期待できます。
1700応用理学一般 高品質酸化亜鉛を用いて本質的な「電子の相図」を解明
高品質な酸化物半導体である酸化亜鉛の電子密度を極限まで減らすことで、強い電気的な反発の影響が顕著に表れる電子の本質的な相図を見出すことに成功しました。これまで電子相図の研究には化合物半導体であるヒ化ガリウムが用いられてきましたが、高品質酸化亜鉛を用いてより希薄な電子を作ることに成功し、初めて電子の相図の観測に至りました。
1700応用理学一般 鉄シリコン化合物における新しいトポロジカル表面状態
地球上に豊富に存在する鉄（Ｆｅ）とシリコン（Ｓｉ）から成る化合物ＦｅＳｉにおいて強いスピン軌道相互作用を示す表面状態が現れることを発見し、その表面状態を用いてスピントロニクス機能を実現しました。ＦｅＳｉの表面状態の特徴が結晶内部の電子状態のトポロジーに由来していて、現代の電気分極理論で用いられる幾何学的位相の概念に関連していることを解明しました。
0703金属材料 単一強磁性体素子で３次元磁場検出を実現
強磁性体Ｆｅ－Ｓｎナノ結晶の薄膜は、外部磁場に依存して巨大な異常ホール効果と磁気抵抗効果を示すことから、磁気センサーの基盤材料として有望。異常ホール効果、一方向性磁気抵抗効果および異方性磁気抵抗効果を組み合わせることで、平面型単一素子による３次元磁場ベクトルの検出を実証した。
0303宇宙環境利用 ガラスにならない超高温酸化物液体が持つ特異構造
宇宙・地上での実験と大規模理論計算･先端数学の連携による発見2020-06-02 宇宙航空研究開発機構,琉球大学,物質・材料研究機構,京都大学,弘前大学,函館工業高等専門学校,東北大学金属材料研究所,株式会社エイ・イー・エス,高輝度光科学研...
0403電子応用 トポロジカル物質で超伝導ダイオードを実現 ～トポロジカル超伝導体の電子状態解明に向けて～
トポロジカル絶縁体表面状態と超伝導が共存しているFeTeとBi2Te3の積層界面に着目。超伝導界面と平行に磁場を加えて抵抗を測定、部分的に超伝導が発現し、電流の方向に依存して抵抗が変化する整流効果（ダイオード効果）が現れることが分かった。
1601コンピュータ工学 コバルト酸化物でスピンの量子重ね合わせ状態を創出
量子演算素子の基礎となる励起子絶縁状態の実現へ2018/12/14 東北大学大学院理学研究科,東京理科大学,茨城大学,東北大学金属材料研究所,高エネルギー加速器研究機構,日本原子力研究開発機構,J-PARCセンター,総合科学研究機構【本件...
0402電気応用 超伝導体を利用した新たな環境発電機能を実証
第二種超伝導体の渦糸液体状態注を利用した新たな環境発電機能を実証した。
1701物理及び化学 銅酸化物高温超伝導体で2次元の強磁性ゆらぎを世界で初めて観測
銅酸化物の高温超伝導体では、反強磁性の絶縁体である母物質に正孔または電子キャリアを注入することで超伝導が発現するが、大量にキャリアを注入すると超伝導が消失する。大量に正孔を注入した銅酸化物で2 次元の強磁性ゆらぎを世界で初めて観測した。