東北大、チタン酸ストロンチウム基板の表面電子状態を解明

そして、今回の研究では、まず原子1つ1つが識別可能な走査型トンネル顕微鏡を用いて表面の観測を行った。その結果、チタン原子と酸素原子が整然と並び、大小2つの穴が交互に並ぶ市松模様となっていることが分かった。また、実験結果とは独立して物質の電子構造を計算する第一原理電子状態計算を組み合わせる手法を用いて、チタン酸ストロンチウム表面の電子状態を調べたところ、表面電子状態の空間分布がエネルギー状態によって、リング状から四葉のクローバー状へ変化することを明らかにしたという。

今回の研究成果は、原子レベルで制御されたチタン酸ストロンチウムの表面における原子配列と電子状態を初めて解明した画期的な成果であり、酸化物エレクトロニクスの発展につながる。そして、酸化物表面や異種酸化物界面で発現する電気伝導性、磁性、超伝導といった物理現象のメカニズム解明にもつながるとコメントしている。