ISSP - The institute for Solid State Physics

Organization
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リップマー研究室
教授
リップマー ミック
助教
森 泰蔵
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分子線エピタキシー法を用いて原子的に平滑な酸化物を形成することで、界面における特異な電気・磁気特性を観測できる。たとえば、デルタドープされた界面において二次元層間に閉じ込められたキャリア輸送特性を明らかにした。図1は、SrTiO3上に単層もしくは二層のLaTiO3層を成長させた後、さらにSrTiO3を堆積させ形成したSrTiO3/LaOヘテロ構造である。各La層により供与された余剰電子のいくつかは、電荷移動を介して隣接したSrTiO3層へドープされる。このヘテロ構造内では、一部の電子は局在化したり、金属的量子井戸を形成したり、基板に深部に広がったりと、多数の電子分布を形成する。表面空乏層や静電ゲーティングを活用しドープ層におけるLaの原子数を調節することで、電子分布のなす相対的な度合いを調整でき、それに伴い磁気輸送特性が明確な変化した。図2に示すように、キャリア数が変化すると面内磁気抵抗の変動が観察される。

図1. La, Srデルタドープによる形成されたSrTiO3Oヘテロ構造。チタン格子間にある(La,Sr)O層の数によりドープされるキャリア数が制御される。
図2.SrTiO3/LaOヘテロ構造の面内磁場抵抗。磁場を電流方向に対して平行に印加し測定した。面内磁気抵抗がチタン格子間の原子層LaOの層数(1, 2, 5)により変動する。

研究テーマ

  1. パルスレーザー堆積法による酸化物薄膜そしてヘテロ構造の作製
  2. 水分解光電極反応の高効率化に向けた酸化物半導体材料の開発
  3. 酸化物ナノ構造またはナノコンポジット薄膜の合成
  4. 新規な有機-無機界面の創出