SAMURAI - NIMS Researchers Database

HOME > プロフィール > 矢治 光一郎

外部併任先

  • 東京大学物性研究所嘱託研究員

研究内容

Keywords

電子物性、固体物理

固体物理、電子物性、光物性、スピン角度分解光電子分光、量子材料、磁性材料

出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。

論文
口頭発表
その他の文献

所属学会

日本表面真空学会, 日本物理学会, 日本放射光学会

受賞履歴

  • 日本物理学会 若手奨励賞 (2013)

外部資金獲得履歴

  • 村田学術振興財団(代表者) (2019)
  • 科研費 基盤研究B(分担者) (2019)
  • 科研費 基盤研究B(分担者) (2018)
  • 科研費 基盤研究C(代表者) (2018)
  • 科研費 若手研究B(代表者) (2015)
  • 科研費 基板研究B(分担者) (2014)
  • 科研費 若手研究B(代表者) (2012)
  • 小笠原科学技術振興財団(代表者) (2007)
  • 湯川記念財団望月基金(代表者) (2004)
マテリアル基盤研究センター
タイトル

顕微スピン分解光電子分光の高度化と量子・磁性材料研究

キーワード

顕微スピン分解光電子分光の高度化と量子・磁性材料研究

概要

材料の電気的性質や磁気的性質はその中を運動する電子によって決まる。したがって、材料中の物質中の電子がどのように振る舞っているかを理解することは、新規材料やデバイス開発やその性能向上のために極めて有用である。物質中の電子はエネルギー、運動量、スピンという三つの物理量で完全に記述される。NIMSではスピンも含めた電子状態を精密計測できるスピン角度分解光電子分光や局所的な電子状態を可視化できる顕微光電子分光の開発・高度化を行っている。これらの手法を駆使して材料の定常状態や動作環境における電子状態を精密計測し、機能発現に直接寄与する因子を特定することで材料研究を加速させる。

新規性・独創性

材料の電子状態完全決定
高い空間分解能でのスピン偏極度の可視化
従来の一万倍のデータ収集効率でのスピン偏極電子状態イメージング
動作環境における電子状態計測システムの開発
従来の光電子分光では測定対象とならなかった微小材料や不均一材料への研究展開

内容

image

新規材料開拓やデバイス設計およびその性能向上を目指す上で、機能発現の鍵となるフェルミ準位近傍の電子状態を明らかにすることが重要である。例えば、最近では鉛系トポロジカル絶縁体におけるトポロジカル表面状態形成メカニズムを解明し、スピントロニクス応用に向けた指針を示している。また、材料やデバイスの微細化に対応するためには局所的な電子状態を計測することも求められる。我々は微細材料の局所的な電子状態を観測することを目的として、ナノスケール領域の観測が可能な顕微スピン角度分解光電子分光装置の開発と高度化を行なっている。これまで100 nm以下の空間分解能を達成し、実験室系の光電子分光装置としては世界トップクラスの空間分解能を有している。また、イメージング型スピン検出器の開発に成功し、従来の一万倍のデータ収集効率でのスピン分解光電子分光測定を実現した。高い空間分解能を利用することにより、従来の光電子分光では測定が不可能だった微小試料や不均一試料の局所的な電子状態を完全決定できる。今後は、材料開発で重要な定常状態と動作環境の両方の電子状態計測を可能にすることを目指している。量子マテリアルや磁性材料の機能に直接寄与する因子を可視化することで、新規材料探索や高機能化に向けた研究に貢献する。

まとめ

近い将来、顕微スピン角度分解光電子分光は材料の電子状態を可視化するための標準的な実験手法となることが期待されている。超高効率計測によりハイスループットで様々なスピン偏極電子状態の観測ができるようになれば、基礎研究の枠内に留まらず応用研究や産業界においてもデバイス中のスピンに依存した物理現象のメカニズムが解明できるようになり、量子材料や磁性材料等への研究応用が可能になる。

この機能は所内限定です。
この機能は所内限定です。

▲ページトップへ移動