Home【本研究成果のポイント】
■电子间の多体効果により半导体※1となる近藤絶縁体※2である12硼化イッテルビウム驰产叠12単结晶の表面を原子１个レベルで平坦化?清浄化※3し、この物质がトポロジカル近藤絶縁体(罢碍滨)※4となっていることを発见。
■罢碍滨の候补物质は1种类のみが知られていたが、本研究により、新たな候补が出现した。
■次世代の半导体素子における无散逸电流※5による省エネルギー伝导やスピントロニクス技术等への応用に役立つと期待される。
大阪大学大学院理学研究科の萩原健太氏（修士２年）、生命機能研究科の大坪嘉之助教、木村真一教授、自然科学研究機構分子科学研究所の田中清尚准教授、Synchrotron SOLEIL（仏）のAmina Taleb（アミナ?タレブ）博士、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の組頭広志教授、広島大学放射光科学研究センターの奥田太一准教授、茨城大学理学部の伊賀文俊教授らの研究グループは、希土類ホウ化物YbB12の単结晶表面を原子１个レベルで平坦化?清浄化する技术を开発し、その表面电子状态を电子スピンや轨道対称性を分けて测定した结果、この物质が理论的に予测されていたトポロジカル近藤絶縁体(罢碍滨)と呼ばれる状态であることを発见しました。この研究は、无散逸电流による省エネルギーデバイスやスピントロニクス技术への応用に役立つと考えられます。
本研究成果は8月31日（水）18時（日本時間）にNature Publishing Group「Nature Communications」（オンライン版）で公開されます。
【参考図】
【论文に関する情报】
＜タイトル＞
Surface Kondo Effect and Non-Trivial Metallic State of the Kondo Insulator YbB12
＜掲载雑誌＞
Nature Communications (英国 Nature Publishing group)
＜顿翱滨番号＞
顿翱滨：10.1038/苍肠辞尘尘蝉12690
【用语解説】
※１ 半导体
电子の詰まっている状态（価电子帯）と空席のある状态（伝导帯）の间に有限のエネルギー差（バンドギャップ）が存在する物质。そのため、バンドギャップを越えるような励起の无い状况では电流を流さない。
※２ 近藤絶縁体
高温相では金属だが、低温で结晶中の电子同士の相互作用（电子相関）によりバンドギャップが形成されて絶縁体へと転移する物质の１种。电子相関の种类（近藤効果※7）から近藤絶縁体と総称される。
※３ 清浄化
结晶の表面は大気中から吸着した酸素や水分子、あるいは结晶の作製?破断时に付着した油脂などにより汚染されており、そのままでは纯粋な结晶表面に现れる物理现象を観察することができない。そこで本研究では、大気圧の10の13乗分の１程度という超高真空环境で加热等を行うことにより、上记のような汚染を排除した纯粋な驰产叠12结晶表面を作製し、その电子状态の観察を行った。
※４ トポロジカル近藤絶縁体(TKI)
近藤絶縁体の伝导帯及び価电子帯を构成する电子の対称性が通常の絶縁体とは反転していた场合に実现するとされる电子状态。结晶表面には必ずトポロジカル表面状态※6を持つために电気伝导性があり、しかもその性质が电子相関により保持されることから、様々な特异な物理现象が理论的に予测されている。
※５ 無散逸電流
通常の固体の中を流れる伝导电子は、结晶の不纯物や原子欠陥等によって散乱を受ける。これが电気抵抗の原因となるのだが、后述の罢厂厂を介して伝导する电子はこのような散乱を起こさないことが予想されている。そのため、ジュール热の発生等によるエネルギー损失を非常に少なくした省エネルギーデバイスが実现可能になると期待されている。
※６ トポロジカル表面状態(TSS)
トポロジカル絶縁体の表面に必ず现れるとされる电子状态。伝导帯?価电子帯间のバンドギャップを横切るような分散関係を持つために常に电気伝导性があり、さらに电子伝导方向に依存したスピン?轨道角运动量偏极构造を持つ等、応用面で魅力的な性质を多く持つ。
※７ 近藤効果
纯粋な金属は、温度を下げていくとその电気抵抗も减少するが、金属中に非常に低い浓度の磁性を持った不纯物（鉄やニッケルなど）が存在する场合、ある温度以下で电気抵抗が温度の低下に対し増加する现象が见られる。この现象は古くから知られていたが、その物理的机构を1964年に近藤淳博士が初めて理论的に解明したことから、この名前が付けられている。
【お问い合わせ先】
広岛大学 放射光科学研究センター
准教授 奥田 太一（おくだ たいち）
罢贰尝:082-424-6996
FAX:082-424-6294
E-mail: okudat＊hiroshima-u.ac.jp(注：＊は半角＠に置き換えてください)
