次世代物性デバイス材料設計を開拓する新技術

<plone.namedfile.file.NamedBlobImage object at 0x7f1764ace4a0 oid 0x6e7bae in <Connection at 7f189fb235b0>>

2025-08-01

natural_sciences

{'items': [{'key': '1iegh', 'term': '光電子分光', 'description': {'blocks': [{'key': '82a5u', 'text': 'アインシュタインの光量子化説に基づく外部光電効果を利用して、物質に仕事関数を超えるエネルギーを持つ光を照射した際に物質外に飛び出す光電子のエネルギーを分析する実験手法です。物質の電子状態を調べる方法として広く用いられています。測定試料から直接電子を取り出すため、物質中の電子状態を直接分析することが可能です。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '5kdka', 'term': '分子性導体 ', 'description': {'blocks': [{'key': '22rim', 'text': '分子性導体は、その構成要素を分子とする電気伝導体です。一般的な有機化合物は通常絶縁体ですが、化学修飾などによって電子やホールを注入すると、伝導体となります。電子を与えるドナー分子、電子をもらうアクセプター分子を組み合わせることで合成される安定な電荷移動錯体も伝導性を持つものがあります。分子性導体という呼称の他に合成金属・有機伝導体とも呼ばれます。これらの分子性導体(有機伝導体)で発現する諸物性を大きく支配する電子構造については、間接的な知見に依る部分が大きく、直接的な電子状態観測はあまり行われていません。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '4pksk', 'term': '励起光', 'description': {'blocks': [{'key': '12vlc', 'text': '電子を励起するための光で、この光子から電子はエネルギーを受け取り外部光電効果を起こします。光電子分光においては仕事関数（表面から電子が飛び出すために必要なエネルギー障壁）以上のエネルギーを持つ光が必要となります。一般的には真空紫外から硬X線の領域（20\u3000―\u3000１５０００\u3000eV）の光が用いられますが、本研究では下限に近い低エネルギーの紫外線(６\u3000eV)を用いています。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '13sf7', 'term': '超伝導ギャップ', 'description': {'blocks': [{'key': 'ffars', 'text': '金属における電気伝導は自由電子に由来します。一方で、超伝導体においては電子はペア（クーパー対）を組んで運動しています。これは自由電子だったものが、格子（原子核）などの糊（グルーオン）の影響によって本来反発するはずのマイナスの電子同士であってもクーパー対を形成した方がエネルギー的に安定して抵抗無しで動き回れるからです。このエネルギー利得が超伝導ギャップで、自由電子のエネルギー（フェルミ準位）に電子が存在しないエネルギー領域（ギャップ）を生じます。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['es']

['木須孝幸', '水上昂紀', '関山 明', '石渡 晋太郎']

材料設計において、電子の状態を知ることはとても重要です。光電子分光は電子の可視化に有効な手法ですが、分子性導体においてはその特徴が仇となっていました。そこでこれまでの問題点を試行錯誤とノウハウ蓄積で突き止め、それらを解決する装置を開発することで超伝導ギャップを直接観測することに成功しました。将来的には分子性導体の電子構造把握の進展により、新規デバイス材料設計が加速することが期待されます。

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/image/photo_drwan_640.png

木須 孝幸

准教授

基礎工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/550de5daa762276b.html