千葉大学大学院工学研究院の山田豊和准教授と大阪大学の多田幸平助教らによる共同研究チームは、身近な磁性材料として古くから知られる「鉄」を、物質の最小単位である単一原子まで小さくし、スピントロニクス注1）分野で広く利用されている「MgO/Fe(001)注2）」構造において、厚さ約1ナノメートル（nm）の絶縁膜上に吸着した単一の鉄原子を極めて安定した状態で固定することに成功しました。　この単一鉄原子は離散的な量子スピン状態を有しており、量子コンピューターや量子センサーの基本単位である量子ビット注...

千葉大学大学院工学研究院の山田豊和准教授、ドイツ・カールスルーエ工科大学のウルフ・ウルフヘケル教授、フランス・ロレーヌ大学のオレグ・クルノシコフ博士らの国際共同研究チームは、走査トンネル顕微鏡（STM）注1）を用いた表面観察により、超伝導物質として古くから知られている鉛(Pb)の超伝導状態が「積層欠陥」によって大きく影響を受けることを可視化することに成功しました。超電導はリニアモーターカーや量子コンピューターなど、様々な最先端研究で使われている現象であり、本研究は今後の超伝導エレクトロニクス素子や量子デバイスの開発において重要な成果となります。　本研究成果は、20...

千葉大学大学院工学研究院の山田豊和准教授、ピーター クリューガー教授、同大融合理工学府博士前期課程の林宏樹氏（研究当時）、および高知工科大学システム工学群の稲見栄一教授からなる研究チームは、走査トンネル顕微鏡（STM）注1）観察により、スピントロニクス材料注2）の「強磁性磁石と反強磁性磁石の界面」を活用し、電流が一方向に流れやすい原子レベルで平坦な1次元ストライプ状の電子ナノ構造を開発しました(図1)。今後、この強磁性体・反強磁性体の結晶構造を特定方向に整列させた2次元膜のテンプレートとして応用することで、スピントロニクス、量子デバイス、有機分子エレ...

千葉大学大学院工学研究院の山田豊和准教授、ピーター クリューガー教授、同大大学院融合理工学府博士後期課程の石井響誠氏、およびNana K. M. Nazriq氏（研究当時）からなる研究チームは、走査トンネル顕微鏡（STM）を用いて、パソコンやスマートフォンなどで磁気情報の書き込みを実現するために欠かせないデバイス「MgO/Fe積層薄膜」の表面観察を実施しました。その結果、このMgO/Fe積層薄膜の上に、電子が持つ小さな磁石のような性質である「量子スピン」を、 孤立した1個の状態で安定的に実現できることを、世界で初めて実証しました。この成果は、孤立した量子スピンが、将来的に量子センサーや量子コン...

千葉大学大学院工学研究院の山田豊和准教授、同大大学院融合理工学府博士後期課程の市川稜氏、高知工科大学の稲見栄一教授、ならびに物質・材料研究機構（NIMS）の高橋有紀子研究員からなる研究チームは、テープでペリペリと簡単に剥がすだけで、物質でも最も薄い原子一層の厚さまで薄くできる原子層物質が、高感度な磁気量子センサーになることを発見しました。　走査トンネル顕微鏡（STM）を用いた表面観察により、金属の一種であるニオブ(Nb)と、非金属の元素であるセレン(Se)でできた非常に薄い「セレン化ニオブ」薄膜の表面を観測したところ、極限まで薄くすると、通常では見られない量子状態の一種である電荷密度波...