グラフェン/hBNモアレ超格子における拡張量子異常ホール状態

グラフェン/六方晶窒化ホウ素モアレ超格子における拡張量子異常ホール状態 学術的背景 近年、トポロジカルフラットバンド中の電子の振る舞いは、凝縮系物理学分野で広く注目を集めています。トポロジカルフラットバンド中の電子は、強相関効果の下で新しいトポロジカル状態を形成し、これらはゼロ磁場下で量子異常ホール効果(Quantum Anomalous Hall Effect, QAHE)を示します。特に、多層グラフェンと六方晶窒化ホウ素(hBN)が形成するモアレ超格子系は、これらのトポロジカル状態を研究するための理想的なプラットフォームを提供します。これまでの研究では、五層菱面体グラフェン(rhombohedral graphene, RG)とhBNのモアレ超格子が約400ミリケルビンの温度で分数量子異...

10⁻⁹レベルの外部磁場ゼロ量子抵抗標準

学術的背景と問題提起 計量学の分野では、量子ホール効果(Quantum Hall Effect, QHE)とジョセフソン効果(Josephson Effect)は、それぞれ電気抵抗(オーム)と電圧(ボルト)の量子標準を提供しています。しかし、従来の量子ホール抵抗標準(Quantum Hall Resistance Standards, QHRs)は、超電導磁石などで10テスラ以上の強い磁場を生成する必要があるため、実用的な応用上の制約があります。特にジョセフソン電圧標準(Josephson Voltage Standards, JVS)との統合時には、磁場中ではJVSが正常に動作しないため、大きな課題となっています。このため、外部磁場を必要とせずに、高精度な電気抵抗量子標準を実現することが重...