磁気近接効果は、目的の物質と磁性体を接合したヘテロ構造を作製することで、磁性体との相互作用によりその界面に磁気秩序状態が誘起される効果である。この効果を用いると、磁性元素をドーピングする場合と比較して、結晶構造の変化や乱れを生じることなく磁気秩序を誘起することができる。また、その温度依存性は接合する磁性体の磁気秩序温度に強く依存する。すなわち、高いキュリー温度を持つ強磁性絶縁体とのヘテロ接合を作製することで、室温を遥かに超える温度において強磁性秩序を誘起し、その電気伝導を調べることができると期待される。
トポロジカル絶縁体に対しては、ガーネット等の高いキュリー温度を持つ強磁性絶縁体とのヘテロ接合を作製することにより、量子異常ホール効果の高温化を狙った研究が精力的に行われており[1–5]、X線吸収分光（XAS）及びX線磁気円二色性（XMCD）の測定による電子状態・磁気状態の研究も進んでいる[2]。一方、ディラック半金属に強磁性秩序を誘起すると、時間反転対称性が破れることでワイル半金属へと相転移し、ワイル点間の距離に比例した異常ホール効果が現れると予測される。しかしながら、ディラック半金属に強磁性状態を誘起することは難しく、特に磁性元素ドーピングによる強磁性化は困難であることがわかってきた。
このような背景のもと、我々は、ディラック半金属Cd3As2の高品質薄膜を酸化物基板上に成長させる手法を開発し[6,7]、Cd3As2薄膜と強磁性絶縁体ガーネット(Bi,Tb)3Fe5O12基板のヘテロ接合を作製した[8]。Cd3As2薄膜はI41/acd構造をとっており、As原子が三角格子をなすCd3As2(112)面を(Bi,Tb)3Fe5O12(111)面上に成長させた。このヘテロ接合では室温を遥かに超える温度まで異常ホール効果が観測され、磁気近接効果によってディラック半金属に強磁性状態が誘起されていることが確認された[8]。そこで本研究では、このヘテロ界面における電子状態・磁気状態の変化を調べるべく、XAS及びXMCDの測定を行った。

カテゴリ: 化学
質問: 磁気近接効果は、何が誘起される効果ですか。
回答: 磁気近接効果は、磁性体との相互作用によりその界面に磁気秩序状態が誘起される効果です。

カテゴリ: 化学
質問: 何を酸化物基板上に成長させる手法が開発されましたか。
回答: ディラック半金属Cd3As2の高品質薄膜を酸化物基板上に成長させる手法が開発されました。

カテゴリ: 化学
質問: 何による強磁性化が特に困難であることがわかってきましたか。
回答: 磁性元素ドーピングによる強磁性化が特に困難であることがわかってきました。

カテゴリ: 化学
質問: Cd3As2薄膜はどのような構造をとっていますか。
回答: Cd3As2薄膜はI41/acd構造をとっています。

カテゴリ: 化学
質問: 何の高温化を狙った研究が精力的に行われていますか。
回答: 量子異常ホール効果の高温化を狙った研究が精力的に行われています。