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馬上 怜奈

東京理科大学大学院 博士課程

馬上 怜奈

東京理科大学大学院 創域理工学研究科 先端物理学専攻 金井研究室

博士1年

1999年5月23日生まれ

埼玉県出身

Email: r.moue.0523@outlook.jp

研究分野

表面物理学 / スピントロニクス

プロフィール

略歴

研究

電子は、電荷に加えてスピンをもちます。固体中や固体表面で生じる、電子のスピンが偏極した流れをスピン流と呼びます。スピン流は、理想的にはジュール熱が発生しないことから、エネルギー損失を抑えた情報処理や通信に利用できると考えられています。このことから、スピントロニクス技術分野の発展に大いに貢献することが考えられています。加えて、近年限界を迎えようとしている半導体の微細化技術に、革新的な発展をもたらすと注目を集めています。しかし、スピン流には、信号として伝達される前に緩和してしまうという課題があります。解決策としては、ラシュバ効果を用いて緩和作用に耐えられるほどの大きなスピン流を得るという方法があります。

「ラシュバ効果」とは、固体の表面・界面での空間反転対称性の破れに起因するスピン軌道相互作用 (Spin Orbit Interaction, SOI) により、表面電子状態にスピン分裂が生じるという効果です。特に、貴金属の表面状態にラシュバ効果が現れることがよく知られています。加えて、貴金属表面へ異種原子や分子を吸着させると、ラシュバ効果が増大することが確認されています。この機構を解明し、ラシュバ効果を人為的に増大させることができれば、効率的にスピン流を生み出し、制御することができます。これまで、吸着子に大きなSOIをもつ重原子を選択することで、ラシュバ効果が大幅に増大することが報告されてきました。また、大きなSOIをもたない希ガスや一部の有機分子が貴金属表面へ吸着した系においても、ラシュバ効果の増大が報告されています。一方で、有機分子が貴金属表面上に吸着した際のラシュバ効果の変化の機構については、ほとんど調べられていないというのが現状です。

本研究では、貴金属表面上に吸着した有機分子どうしが相互作用し、長距離的な秩序構造を形成した際に、ラシュバ効果に及ぼす変化を調べ、その機構を解明することを目的としています。

業績

査読付き論文

  1. "Enhanced Rashba Splitting of Au(111) Surface States with Hydrogen-Bonded Melamine-Based Organic Framework"
    R. Moue*, Y. Kokubo, K. Mukai, H. Mizushima, Y. Fukushima, K. Kawaguchi, T. Kondo, A. Harasawa, J. Yoshinobu, K. Mase, S. Shin, and K. Kanai*
    Adbanced Materials Interfaces, 9, 2201102 (2022).

  2. "Topological Surface State of Bi2Se3 Modified by Physisorption of n-Alkane"
    R. Moue*, H. Yamazaki, T. Kitazawa, K. Yaji, H. Yaguchi, K. Kuroda, T. Kondo, A. Harasawa, T. Iwahashi, Y. Ouchi, S. Shin, and K. Kanai
    ChemNanoMat, 9, e202200538 (2023).

  3. "Near-ultraviolet organic light emitting diodes using melem
    H. Minamide, T. Yamazaki, H. Kiuchi, R. Moue, Y. Shonoda, and K. Kanai*
    Chemical Physics Letters, 815, 140367 (2023).

学会発表

  1. "Melamine/Au(111)-Honeycomb構造とAu(111)表面電子状態の変化の観測"
    馬上 怜奈, 小久保 裕太, 川口 海周, 福島 優斗, 原沢 あゆみ, 向井 孝三, 辛 埴, 近藤 猛, 吉信 淳, 金井 要
    日本物理学会第77回年次大会, 17a-GE11-1, オンライン, 2022年3月 (口頭発表).

  2. "水素結合性有機フレームワークの形成によるAu(111)表面電子状態の変化"
    馬上 怜奈, 小久保 裕太, 山崎 弘人, 向井 孝三, 尾崎 文彦, 福島 優斗, 川口 海周, 森 亮, 近藤 猛, 原沢 あゆみ, 吉信 淳, 辛 埴, 金井 要
    第70回応用物理学会春季学術講演会, 15a-B508-7, 東京, 2023年3月 (口頭発表).

  3. "有機ナノポーラスフレームワークの形成によるAu(111)表面電子状態の変化"
    馬上 怜奈, 山崎 弘人, 福島 優斗, 川口 海周, 森 亮, 近藤 猛, 原沢 あゆみ, 辛 埴, 金井 要
    第84回応用物理学会秋季学術講演会, 20a-D903-2, 熊本, 2023年9月 (招待講演による口頭発表).

受賞

  1. 第54回 (2023年春季) 応用物理学会講演奨励賞 受賞, 2023年5月.

  2. 2023年度 創域理工学部長表彰 受賞, 2024年3月.