トポロジカル絶縁体の動向（2022年3月調査）
発刊日
2022/07/15
体裁
B5 / 31頁
資料コード
R64200502
PDFサイズ
3.1MB
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カテゴリ
調査資料詳細データ
調査概要
本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2022年4月号 に掲載されたものです。
リサーチ内容
～バルクは絶縁体なのに、エッジは金属状態という特異な物質である。トポロジーという幾何学概念を適用することで初めて理解できる～
1．トポロジカル絶縁体とその奇妙な性質
2．トポロジカル絶縁体のアプリケーション
2-1．スピントロニクスデバイス
2-2．相変化メモリー
2-3．フォトニクスデバイス
3．トポロジカル絶縁体の市場規模予測
【図・表1．トポロジカル絶縁体の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）】
【図・表2．トポロジカル絶縁体の応用分野別WW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）】
4．トポロジカル絶縁体に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人九州大学
(1)トポロジカルプラズモン導波路における光－物質相互作用の電子線ナノ分光解析
【図1．極性反転の関係を持つ金属ナノ構造を規則正しく並べた人工結晶の設計】
【図2．極性反転境界のエッジモードの計算結果】
【図3．角度分解STEM-CL測定によるエッジを伝播する表面プラズモンの検出結果】
4-2．国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
【図4．GeTeとSb2Te3超格子薄膜の原子の並び方】
【図5．GeTeとSb2Te3薄膜からなる超格子構造の電子顕微鏡写真】
4-3．国立大学法人東京大学
(1)原子層の積み木細工によるトポロジカル物質設計
【図6．ビスマスハライド原子層の異なる積み木構造から、
様々なトポロジカル相を発現させる物質設計を示す概念図】
【図7．Bi4Br4単結晶の写真(左上)
レーザー顕微鏡で観察した劈開表面（左下）角度分解光電子分光測定の結果(右)】
(2)スピン流を超簡単にon/offスイッチング
【図8．TaSe3の擬一次元的な結晶構造(上)外から歪みを加えない状態のTaSe3(左)
試料をたわませて赤い矢印方向に応力が印加された試料(右)】
【図9．試料に歪みを生じる前の電子構造(左)
基板を曲げて試料に張力歪みを生じさせた際の結果(右)】
4-4．国立大学法人東北大学(1)
(1)光電子分光法
【図10．超高分解能ARPES装置の外観】
【図11． ARPES法の概念図】
【図12．実験で決定したSb(111)のエネルギーバンド】
(2)トポロジカル絶縁体の奇妙な性質
【図13．2次元および3次元トポロジカル絶縁体】
(3)最近の研究事例
【図14．トポロジカル超伝導実現のための接合構造の模式図】
【図15．ARPES測定の結果】
4-5．国立大学法人 東北大学(2)
(1)トポロジカル絶縁体に関する最近の進展
(2)光のトポロジカルバンド構造
(3)光特有のトポロジカル現象：トポロジカルレーザー
(4)人工次元
【図16．人工次元のイメージ (左)一つの共振器から1次元格子を作る(中央)
1次元共振器列を用いた2次元格子におけるトポロジカルエッジ状態の伝搬
(右)3次元共振器格子から4次元格子を作る模式図】
5．トポロジカル絶縁体の将来展望
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