Letter 物理：トポロジカル表面状態の表面障壁透過 2010年7月15日 Nature 466, 7304 doi: 10.1038/nature09189 トポロジカル表面状態は新しい種類の電子状態であり、量子計算やスピントロニクスの用途で関心が集まる可能性がある。従来の二次元電子状態とは異なり、この表面状態は局在に影響されず、材料の欠陥から生じる障壁を乗り越えると予想されている。以前の実験では、トポロジカル表面状態は、そのカイラル・スピンテクスチャーによって、大きさが同じで符号が反対の運動量状態間で後方散乱されないことが示されている。しかし、この状態が自然発生した表面欠陥を実際に透過することを示す証拠は、これまで得られていない。本論文では、走査型トンネル顕微鏡を使って、原子テラスを分離する自然に発生した結晶ステップを通る、アンチモンのトポロジカル表面状態の透過確率と反射確率を測定した。通常の金属（銅、銀、金）の非トポロジカル表面状態は原子ステップに反射あるいは吸収されるが、それらとは対照的に、アンチモンのトポロジカル表面状態はこのような障壁を高い確率で透過することがわかった。このようにアンチモンのトポロジカル表面状態が広がった性質をもつことが実証されたことは、非トポロジカル表面状態は原子スケールの凸凹が存在する場合でも大電流の伝送に役立つ可能性を示唆しており、これはナノスケールデバイスの効率的な相互接続に要求される電気的特性である。 Full Text PDF 目次へ戻る
