過剰電流(注1)を流しながら走査ゲート顕微鏡(注2)観察を行うことで、トポロジカル量子状態(注3)(量子ホール状態(注4))に現れる特殊な絶縁領域を映し出すことに成功。量子ホール状態のミクロスコピック(注5)な構造が、過剰電流による外乱に対して強いことを実証。野村晋太郎准教授と協力し、トポロジカルに護られた電子状態の一つである量子ホール状態を過剰電流で乱し走査ゲート顕微鏡観察を行うことで、その特殊な絶縁性領域を可視化することに成功しました。これにより、トポロジカルに護られたミクロスコピックな状態が、過剰電流といった外乱下でも保持されていることが実証されました。この研究成果は、トポロジカル普遍性が作り出すミクロスコピックな状態を探るための新しい手法を提供するもので、今後、様々なトポロジカル量子状態観察に応用が期待されることから、より外乱に強い情報処理デバイス材料の探索に貢献すると考えられます。Research」のオンライン版に令和2年2月5日(日本時間)に掲載されました。過剰電流を流しながら走査ゲート顕微鏡観察を行うことで、トポロジカル普遍性が作り出す特殊電子状態のイメージングに成功。量子ホール効果は電気抵抗がゼロになる現象で特徴づけられるが、ある電流値以上では電気抵抗が現れ始め量子ホール効果ブレークダウンを生じる。本研究ではこの電流領域を指している。走査プローブ顕微鏡の一つで、金属探針を走査ゲートとして用い、その応答を電気抵抗測定で捉える顕微鏡。探針と試料表面の距離を一定に保ちながら走査するため、一般的に原子間力顕微鏡の機能が用いられる。様々な物資で見つかっている。閉じ込められた二次元電子ガスに強磁場を印可した際に生じる量子化状態。古くから知られている現象であるが、最近トポロジカル状態の一つとして再認識されている。注5)ミクロスコピック肉眼では見えないマイクロメートル(1mmの千分の1)からナノメートル(1mmの百万分の1)の微小なサイズ。様々な現象を引き起こす微視的な原因となる要素のサイズを意味する。オープンキャンパス東北大学で学びたい方へ社会人・地域の方へ企業の方へ同窓生の方へ在学生の方へ教職員向け過去の新着情報(アーカイブ)本文へサイトナビゲーションへこのページの先頭へお問い合わせ休業日サイトマップサイトポリシープライバシーポリシーソーシャルメディアポリシ。