おいて、有効質量ゼロの「ディラック電子」を発見した。超高速・超電導ナノデバイスなどへの応用が期待される。おいて、有効質量ゼロの「ディラック電子」を発見したと発表した。超高速・超電導ナノデバイスなどへの応用が期待される。デバイスの微細化を可能とする材料として、原子層薄膜が注目されている。その代表的な材料が、グラファイト(黒鉛)を1層にした「グラフェン」である。グラフェンにはディラック電子と呼ばれる特殊な電子が存在するため、極めて小さい電力で高速に動作するなどの特長がある。研究グループは今回、原子層薄膜の1つで鉄系超電導体の1種である鉄セレン(FeSe)に注目した。FeSeはバルクの状態だと−265°Cで超電導となるが、原子3個分の薄膜にすることができれば、液体窒素温度(−196°C)以上でも超電導となる可能性が、これまでの研究成果から分かっている。出典:東北大学そこで研究グループは、分子線エピタキシー法を用い原子レベルで制御した1層のFeSe薄膜を、酸化物の基板上に作製した。超高真空中で温度を精密に制御し、作製した薄膜を加熱することにより、性質が異なるFeSe原子層薄膜を作り分けることにも成功した。用いて、作製した薄膜の電子状態を測定した。この結果、低温加熱時に超電導を示さない薄膜は、ディラック電子が存在することを確認した。左はディラック電子のエネルギー関係の模式図。出典:東北大学これらの研究成果から、作製したFeSe原子層薄膜は、高温超電導に加え、ディラック電子系としての特長を併せ持つことが分かった。研究グループは、層状半導体GaSe(ガリウムセレン)が従来のGaAs(ガリウムヒ素)に比べて10倍を超えるスピン軌道相互作用を示すことを発見した。カナガセカラン助手らは、従来の性能を超える有機半導体デバイス用電極を開発した。電極材料によらず、電子/正孔両方の注入が低抵抗で行えるという。研究グループは、光透過率が90%を超える透明な二次元シート材料を用いた太陽電池を開発した。加藤俊顕准教授らによる研究グループは、カーボンナノチューブ(CNT)の原子構造を制御する新たな合成手法を開発した。従来手法では合成できなかった(6,4)ナノチューブの選択合成にも初めて成功した。東北大学の高橋まさえ准教授は、ジグザグ構造のケイ素2次元シート「シリセン」をフラットにできる構成単位の構築に成功した。東北大学の蟹江澄志准教授らは、硫化カドニウム(CdS)量子ドットとデンドロンからなる「有機無機ハイブリッドデンドリマー」を開発した。このデンドロン修飾CdS量子ドットは、非対称性の高い液晶性立方晶構造を形成している。量子ドットの発光強度を自在に制御できることも分かった。LLC.ITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。