吉見グループ河村研究員の共著論文がPhysical Review Letters誌に掲載され、アメリカ物理学会のニュースサイト「Physics」で取り上げられました。

物質中を流れる電子は、結晶構造や電子同士の相互作用により、見かけの重さ(有効質量)が物質の種類によって大きく変わります。有効質量ゼロの電子(ディラック電子)を持つ物質は、極めて動作周波数の高いエレクトロニクスデバイスへの応用が期待されており、盛んに研究が進められています。ディラック電子はこれまで、炭素原子からなる単層物質「グラフェン」のような蜂の巣構造を持つ物質で多く見つかってきましたが、今回ディラック電子が見つかったのはホウ素原子からなる単層物質「ボロフェン」で、ホウ素は価電子数の違いから炭素のように蜂の巣構造を取ることが出来ません。

本研究の共同研究者は「ボロフェン」を銀の基板上に作成し、高エネルギー加速器研究機構の実験施設を利用してその内部の電子を直接観測し、それがディラック電子であることを突き止めました。また、河村研究員も加わった第一原理シミュレーションにより、このディラック電子が特定のホウ素原子を避けて、あたかも蜂の巣構造の上を移動するかのような性質を示す事が分かりました。

この研究は、「ボロフェン」が新たな電子デバイスの材料候補として有力である事を明らかにしただけでなく、蜂の巣以外の構造を持つ、より多種多様な物質の中から新しくディラック電子を見出す事ができる可能性を示唆しています。

本研究論文はAmerican Physical Society の発行する Physical Review Letters誌に掲載されました。

Baojie Feng, Osamu Sugino, Ro-Ya Liu, Jin Zhang, Ryu Yukawa, Mitsuaki Kawamura, Takushi Iimori, Howon Kim, Yukio Hasegawa, Hui Li, Lan Chen, Kehui Wu, Hiroshi Kumigashira, Fumio Komori, Tai-Chang Chiang, Sheng Meng, and Iwao Matsuda, Dirac Fermions in Borophene, Phys. Rev. Lett. 118, 096401 (2017).

オンライン版ジャーナル

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.096401

アメリカ物理学会ニュースサイト「Physics」での解説記事

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.118.096401

物性研究所プレスリリース

http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/release20170220.pdf