原子層の層間スライドによる電荷輸送現象の理論的解明

原子层层间滑动引起的电荷传输现象的理论阐明

基本信息

批准号：
21J10775
负责人：
藤本大仁
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでツイスト積層物質の層間スライドによる電荷ポンプは、ツイスト二層グラフェンに限られており、他の物質での物性は未解明であった。そこで令和5年度は他のツイスト積層物質に関する研究を行った. ツイスト接合した2つの3次元トポロジカル絶縁体の接合面における電子状態を理論的に調べた. トポロジカル表面Dirac円錐がブリルアンゾーン境界の中点に現れる場合, モアレ模様の異方性の有無に関わらず, 接合面の表面状態がモアレ相互作用により１次元電子状態を形成することを明らかにした. その電子状態は互いに反対向きのスピンを逆方向に伝搬し, スピン反転を起こさないような不純物散乱に対して安定なスピン流を生成する. その1次元電子状態はツイスト接合面に並行に配置され, 朝永Luttinger液体の２次元配列を実現することが期待される. さらに1次元状態間結合はツイスト角により調整可能であり, 2次元非フェルミ液体などの新奇物性を研究する新しい舞台となると考えられる. さらにこのような１次元電子状態は, ツイスト角が磁場と等価な役割を果たす, 有効的なランダウ準位として理解できることを明らかにした.また二層ツイスト系からさらに理論を展開し, バルク物質と二次元物質のツイスト系の電子状態も研究した. そのために, 国際共同研究をDi Xiao教授, Matthew Yankowitz教授を行った. グラフェンとグラファイトをツイストして重ねたモアレグラファイトの輸送現象の測定について, 理論計算を担当した.これらの成果は, 二層ツイストグラフェン以外の層間スライドによる電荷ポンプを調べるために必須の研究である. これらの結果により, ツイスト積層物質の層間スライドによる電荷ポンプを様々な物質に対し拡張することができる.

到目前为止，由于扭曲的层压物质载玻片引起的电荷泵仅限于扭曲的两个层石墨烯，并且尚未阐明其他物质的特性。因此，我们在第5财年对其他扭曲的层压进行了研究该点已经揭示了连接表面的表面状态由于哀悼相互作用而形成一个维度的电子状态，无论是在相反的方向上，都会产生稳定的自旋流动，以实现杂质散射的稳定旋转。不引起自旋逆转。角度，被认为是研究新动物的新阶段，例如两个维数非Fermi液体。此外，该理论是从双层扭曲和扭曲的散装物质的扭曲状态和两个维度的物质中进一步发展的。这是通过扭曲的国际联合研究扭曲石墨烯和石墨。层压物质滑到各种物质上。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

University of Washington(米国)

华盛顿大学（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ツイスト二層GeSeにおける異方的平坦バンド

扭曲双层 GeSe 中的各向异性平带

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤本大仁;苅宿俊風,
通讯作者：
苅宿俊風,

Moire edge states in twisted bilayer graphene and their topological relation to quantum pumping

扭曲双层石墨烯中的莫尔边缘态及其与量子泵浦的拓扑关系

DOI：
10.1103/physrevb.103.155410
发表时间：
2021
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Fujimoto Manato;Koshino Mikito
通讯作者：
Koshino Mikito

Effective continuum model of twisted bilayer GeSe and origin of the emerging one-dimensional mode

扭曲双层GeSe的有效连续介质模型和新兴一维模式的起源

DOI：
10.1103/physrevb.104.125427
发表时间：
2021
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Fujimoto Manato;Kariyado Toshikaze
通讯作者：
Kariyado Toshikaze

Moir\'e effects in twisted graphene/graphite heterostructures

扭曲石墨烯/石墨异质结构中的莫尔效应

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ellis Thompson;Dacen Waters;Esmeralda Arreguin-Martinez;Manato Fujimoto;Yafei Ren;Kenji Watanabe;Takashi Taniguchi;Ting Cao;Di Xiao;Matthew Yankowitz
通讯作者：
Matthew Yankowitz