理研、質量のないディラク電子の空間分布を測定

　理化学研究所の付英双（フ・インシュアン）国際特別研究員らによる研究グループは、トポロジカル絶縁体の表面に形成されるディラク電子の空間分布測定に成功した。

　物質内部は絶縁体で表面は金属状態である物質をトポロジカル絶縁体と呼ぶ。その表面には質量を持たない電子「ディラク電子」が存在し、スピントロニクス材料として研究が進められている。

　今回の研究では、11T（テスラ）の強磁場と1.5K（ケルビン）という極低温によって電子をナノスケールの空間に閉じ込め、走査型トンネル顕微鏡法／分光法（STM/STS）を用いてその空間分布を測定した。その結果、ポテンシャルと磁場の効果を取り入れたディラック方程式から求めた理論的な電子分布とよく一致する結果が得られた。

　今後は、さらなる研究を進めることで、将来のエレクトロニクスに応用できる量子効果が発見できると期待されている。

　なお、この内容は9月15日に「Nature Physics」オンライン版に掲載された。