創発デバイス研究チーム

無機物質と有機物質を組み合わせた様々な異種材料界面を作製し、それに基づいたデバイスによる量子物性機能を創成することによって、革新的低エネルギー消費エレクトロニクスに貢献することが本チームの目的です。前者には、半導体、金属、酸化物やカルコゲナイド、後者にはイオン液体・自己組織化単分子膜・導電性高分子などが含まれます。特に、電気二重層トランジスタを中心とした電界効果デバイスや極低温量子輸送現象測定によって、様々な電界誘起現象を探索し、電界誘起超伝導、モットトランジスタ、スピン流の電界制御、新規熱電材料の開発をめざします。

研究分野

物理学 / 工学 / 材料科学

研究テーマ

• 電界効果デバイスによる電子相制御と機能開拓
• 有機・無機材料界面の創製と物性
• トポロジカル量子輸送現象

主要論文

1. Ye, J. T., Zhang, Y. J., Akashi, R., Bahramy, M. S., Arita, R., and Iwasa, Y.:
   "Superconducting Dome in a Gate-Tuned Band Insulator."
   Science 338, 1193 (2012).
2. M. Nakano, K. Shibuya, D. Okuyama, T. Hatano, S. Ono, M. Kawasaki, Y. Iwasa, and Tokura Y.:
   "Collective bulk carrier delocalization driven by electrostatic surface charge accumulation."
   Nature 487, 459-462 (2012).
3. Checkelsky, J. G., Ye, J. T., Onose, Y., Iwasa, Y., and Tokura, Y.:
   "Dirac Fermion Mediated Ferromagnetism in a Topological Insulator."
   Nature Physics 8, 729 (2012).
4. Shimizu, S., Yoshimi, R., Hatano, T., Takahashi, K. S., Tsukazaki, A., Kawasaki, M., Iwasa, Y., and Tokura, Y.:
   "Gate control of surface transport in MBE-grown topological insulator (Bi_1-xSb_x)₂Te₃ thin films."
   Physical Review B 86, 045319 (2012).
5. Hwang, H. Y., Iwasa, Y., Kawasaki, M., Keimer, B., Nagaosa, N., and Tokura, Y.:
   "Emergent phenomena at oxide interfaces."
   Nature Materials, 11, 103-113 (2012).
6. Ye, J. T., Craciun, M. F., Koshino, M., Russo, S., Inoue, S., Yuan, H. T., Shimotani, H., Morpurgo, A. F., and Iwasa, Y.:
   "Accessing the transport properties of graphene and its multilayers at high carrier density."
   Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108, 13002-13006 (2011).
7. Yamada, Y., Ueno, K., Fukumura, T., Yuan, H. T., Shimotani, H., Iwasa, Y., Gu, L., Tsukimoto, S., Ikuhara, Y., and Kawasaki, M.:
   "Electrically induced ferromagnetism at room temperature in cobalt-doped titanium dioxide."
   Science, 332, 1065-1067 (2011).
8. Ueno, K., Nakamura, S., Shimotani, H., Yuan, H. T., Kimura, N., Nojima, T., Aoki, H., Iwasa, Y., and Kawasaki, M.:
   "Discovery of superconductivity in KTaO3 by electrostatic carrier doping."
   Nature Nanotechnology 6, 408-412 (2011).
9. Ye, J. T., Inoue, S. Kasahara, Y., Yuan, H. T., Shimotani H., and Iwasa, Y.:
   "Liquid gated interface superconductivity in an atomically flat film,"
   Nature Materials 9, 125-128 (2010).
10. Ueno, K., Nakamura, D., Shimotani, H., Ohtomo, A., Kimura, N., Nojima, T., Aoki, H., Iwasa, Y., and Kawasaki , M.:
    "Electric-field-induced superconductivity in an insulator"
    Nature Materials 7, 855-858 (2008)