岩佐研を志望される学生の方へ

2017年度 卒論テーマ

本研究室では、2017年度のテーマとして学部4年生に以下のテーマを提示します。下記の過去の卒論・修論テーマや、研究内容に関してはResearchPublicationsも参考にして下さい。また、岩佐研究室では、修士・博士課程に進むと、自分の研究成果を国内学会や国際会議で発表するだけでなく、筆頭著者として論文にまとめ、英文学術誌に掲載させることができる機会があります。自分の頭で考え、そして何より実験が大好きな人を岩佐研では歓迎します。

<テーマ概要>

近年、2次元結晶やナノチューブに代表される低次元物質系が、特異な物性・機能発現の場として注目を集めている。ナノテクノロジーの発展や電気化学との融合など、様々な最先端技術を駆使することによって、20世紀には想像もできなかった様々な低次元物質系の実現と物性探索が可能となり、強相関効果、対称性の破れ、スピン軌道相互作用などに起因する新現象の発見が相次いでいる。当研究室では、1ナノメートル以下の原子層薄膜単結晶やそれらを積層した人工超構造、ナノチューブなどの低次元物質系を対象に、電子線リソグラフィによる微細加工技術と電気化学界面を利用した超高密度キャリア制御・超強電場印加技術を組み合わせることによって、バルク固体では実現できない構造・物性の実現と、新しい機能性の開拓を行っている。

「電界誘起超伝導とトンネル分光」

本研究室は、半導体を電界の力だけで超伝導に転換する技術を確立してきた。この超伝導は、1~数ナノメートルの厚みしかない2次元超伝導体であるとともに、空間反転対称性が破れている、新しいカテゴリーの超伝導体である。そのため、本質的に三重項超伝導というエキゾチックな性質を有しているため、非自明な基底状態(FFLO状態など)をもつと期待される。本研究では、極低温・強磁場におけるトンネル分光によって、電界誘起2次元超伝導固有の、従来型とは異なる異常な超伝導物性を明らかにする。

「2次元物質における非相反伝導」

グラフェンや遷移金属カルコゲナイドといった原子層からなる2次元物質では、量子ホール効果や超伝導等、特異な量子相が発現することが知られており、試料の端や界面、結晶構造の空間反転対称性の破れに起因したエキゾチックな量子輸送現象の舞台として大きな注目を集めている。本研究では、グラフェンの量子ホール状態や空間反転対称性の破れた層状カルコゲナイドにおける超伝導状態において非相反伝導観測を行い、空間反転対称性の破れた系で発現する特徴的な非線形伝導現象の解明と基礎学理構築に取り組む。

「遷移金属カルコゲナイド・ファンデルワールスエピタキシー」

遷移金属カルコゲナイドは遷移金属とカルコゲンの組み合わせによって半導体や金属・超伝導、電荷・スピン密度波など、様々な電子相を示すことが古くから知られているが、これらの物質をナノメートルオーダーまで薄くするとバルクとは異なる物性が発現することが最近明らかになり、大きな注目を集めている。本研究では分子線エピタキシー法を駆使した薄膜成長により、種々の遷移金属カルコゲナイドの単層薄膜およびそれらを積層させたヘテロ構造を作製し、天然には存在しない新奇物質相・電子相の実現を目指す。

「カルコゲナイドナノチューブのカイラル輸送現象」

ナノチューブは、2次元原子層が湾曲・連結してできるナノメートルオーダーの半径を持つ筒状微細構造物である。1次元細線と2次元原子層の中間的次元性を持つことに加えて、巻き方の自由度を反映した特徴的な構造を有しており、それに由来する特異な物性の探索がカーボンナノチューブを中心に進んできた。本研究では、新しい物質系である無機遷移金属カルコゲナイドナノチューブに注目し、特にチューブ構造に特有の自由度であるカイラリティーを反映した新規熱・電荷輸送現象や光物性の探索、及び超伝導の発現に取り組む。


過去の学位論文題目

2016年度

博士論文
  • 「反転対称性の破れた遷移金属ダイカルコゲナイド2次元物質の光・電子物性」 鈴木 龍二
  • 「Electronic phase control in two-dimensional materials (2次元物質における電子相制御)」 吉田 将郎
修士論文
  • 「Superconductivity in chiral WS2 nanotube (カイラルWS2ナノチューブにおける超伝導)」 秦 峰
  • 「2次元物質における励起子ホール効果」 恩河 大
  • 「層状窒化物における超伝導のゲート誘起とトンネル分光」 中川 裕治
卒業論文
  • 「電界誘起超伝導における非相反輸送現象」 板橋 勇輝
  • 「遷移金属ダイカルコゲナイド単結晶薄膜の輸送特性」 柏原 悠太
  • 「PbTeコロイド量子ドット薄膜の電気伝導と熱電物性」 秦 大樹
  • 「空間反転対称性の破れた単結晶カルコゲンにおける量子輸送現象」 太向 弘明

2015年度

博士論文
  • 「Electrical transport and optical functionality in two-dimensional crystals of transition-metal dichalcogenides (遷移金属カルコゲナイド二次元結晶の電気伝導と光機能)」 張 奕勁
修士論文
  • 「準粒子干渉スペクトルを用いたスペクトル関数のベイズ推定」 黒須 崇寛
  • 「二次元結晶における準安定電子相の生成と制御」 御供田 崇
卒業論文
  • 「三次元層状極性半導体における電荷-スピン輸送特性」 越川 翔太
  • 「電子ドープ型銅酸化物高温超伝導体における電界効果」 松岡 秀樹

2014年度

修士論文
  • 「低次元物質における熱電特性の電界制御」 飯塚 貴彦
  • 「Superconductivity in Ion-gated Two-dimensional Materials (二次元物質における電界誘起超伝導)」 斎藤 優
卒業論文
  • 「二次元結晶を用いたオプトバレートロニクス」 恩河 大
  • 「ZrNCl単結晶におけるインターカレーションと超伝導のその場測定」 中川 裕治
  • 「カーボンナノチューブにおけるスピン流-電流変換」 羽田 崇人
  • 「イオンゲート法による新奇超伝導体の探索」 宮崎 潤

2013年度

修士論文
  • 「二次元原子膜における結晶多形を用いたスピン/バレー分極制御」 鈴木 龍二
  • 「二次元物質ナノ薄膜の電子相転移」 吉田 将郎
卒業論文
  • 「有機-無機伝導性界面制御の研究」 井上 尚子
  • 「有機薄膜における純スピン流-電流変換のゲート制御」 濱本 敬大

2012年度

修士論文
  • 「立方晶フラーレン化合物における超伝導-絶縁体転移の研究」 竹内 裕紀
  • 「Superconductivity and Valleytronics in Nano-Flake Devices (層状ナノ薄膜の超強電場物性と新機能)」 張 奕勁
卒業論文
  • 「電解誘起超伝導の高感度非接触検出と磁場侵入長測定」 飯塚 貴彦
  • 「Nano Interface Phase Transition Device with Layered Thin Films (層状単結晶薄膜を用いたナノ界面相転移トランジスタ)」 斎藤 優
  • 「層状半導体原子膜における円二色性の電界制御」 森 彩花

2011年度

卒業論文
  • 「Electric Field Tuned Spin Orbit Interaction and Spin Polarization in Electric-Double-Layer Transistors (電気二重層トランジスタによるスピン軌道相互作用とスピン偏極の制御)」 浅川 寛太
  • 「酸化物界面二次元電子のマイクロ波応答」 福本 展大
  • 「遷移金属カルコゲナイドにおける電子相の電界制御」 吉田 将郎

2010年度

卒業論文
  • 「アルカリドープフラーレンの電子比熱」 竹内 裕紀
  • 「Ambipolar Transistor with Ultrathin Layered Transition-metal Dichalcogenide (層状カルコゲナイド単結晶超薄膜を用いた両極性トランジスタ)」 張 奕勁
  • 「Bi2Se3 単結晶超薄膜の電気伝導」 松橋 佑介
  • 「Electric Field Modulated Rashba Effect in Liquid Gated Transistors (電気二重層トランジスタによるRashba効果の電界制御)」 森本 和浩

学生主著者の論文

2017年

2016年

2015年

2014年

2013年

2012年


おすすめの教科書・論文

固体物理全般
  • 「固体物理の基礎」 アシュクロフト・マーミン (吉岡書店)
  • 「局在・量子ホール効果・密度波」 長岡 洋介, 高山 一, 安藤 恒也 (岩波書店)
  • 「現代物性化学の基礎」 小川 桂一郎, 小島 憲道 (講談社)
  • 「伝導性低次元物質の化学」 日本化学会 (学会出版センター)
半導体・トランジスタ
  • 「半導体デバイス 基礎理論とプロセス技術」 S.M.ジィー (産業図書)
  • 「半導体の物理」 御子柴 宣夫 (培風館)
超伝導
  • 「Introduction to Superconductivity」 Michael Tinkham
  • 「超伝導」(朝倉物性物理シリーズ) 家 泰弘 (朝倉書店)
  • 「超伝導の基礎」 丹羽 雅昭 (東京電機大学出版局)
スピントロニクス
  • 「スピン流とトポロジカル絶縁体―量子物性とスピントロニクスの発展―」 須藤彰三・岡 真監修・齊藤英治・村上修一著 (共立出版)
レビュー論文 (学内のネットワークからダウンロード可)