Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries

メンバープロフィール

佐藤宇史 (Takafumi Sato)

佐藤 宇史 (Takafumi Sato)

所属:
東北大学(大学院理学研究科)准教授
研究題目:
トポロジカル絶縁体の角度分解光電子分光実験
領域での役割:
C01班公募研究代表者
■ 研究室 ■新学術研究紹介 [1194KB]

これまでの研究

 高分解能角度分解光電子分光(ARPES)装置の開発と、銅酸化物高温超伝導体のフェルミ準位近傍における微細電子状態の解明の研究を行ってきました。最近は、世界最高分解能をもつスピン分解光電子分光装置の開発と、鉄系高温超伝導体、ラシュバ金属、グラフェンなどといった新機能物質のバンド構造とフェルミ面に関する研究にも力を入れています。

本領域での研究

 高分解能スピン分解ARPES法を用いて、トポロジカル絶縁体とその関連物質の微細電子構造の研究を行います。具体的には、トポロジカル絶縁体の特異物性の鍵を握る「ディラック表面電子状態」の直接観測と、高品質単結晶育成の共同研究によって、新型のトポロジカル物質を探索します。また、様々なトポロジカル物質における表面状態の3次元スピン構造の波数依存性を完全決定します。さらにトポロジカル絶縁体の表面電子状態の準粒子ダイナミックスを、低エネルギー光源を用いた高分解能ARPES測定によって高精度で決定します。これらの研究により、トポロジカル物質のフェルミ準位近傍の微細電子構造およびその特異物性発現機構の解明を目指します。

略歴

1997年
東北大学理学部物理学科卒業
2002年
東北大学大学院理学研究科物理学専攻 博士後期課程終了
2002年
日本学術振興会特別研究員(PD)
2002年
東北大学大学院理学研究科 助手
2007年
東北大学大学院理学研究科 助教
2009年
東北大学高等教育開発推進センター 助教
2010年
東北大学大学院理学研究科 准教授 現在に至る

主な受賞

2008年
第二回日本物理学会若手研究奨励賞
2009年
平成21年度科学技術分野の文部科学大臣表彰: 若手科学者賞

代表論文

"Experimental realization of a topologicalcrystalline insulator in SnTe",
Y. Tanaka, Z. Ren, T. Sato, K. Nakayama, S. Souma, T. Takahashi, K. Segawa, Y. Ando,
Nature Physics (Advanced Online Publication) , Online (Sep. 2012).

"Tunable Dirac cone in the topological insulatorBi2-xSbxTe3-ySey"
T. Arakane, T. Sato, S. Souma, K. Kosaka, K. Nakayama, M. Komatsu, T. Takahashi, Zhi Ren, K. Segawa & Y. Ando,
Nature Communications 3, 636-1-5 (Jan. 2012).

"Unexpected Mass Acquisition of Dirac Fermions at the Quantum Phase Transition of a Topological Insulator",
T. Sato, K. Segawa, K. Kosaka, S. Souma, K. Nakayama, K. Eto, T. Minami, Y. Ando, T. Takahashi,
Nature Physics 7, 840-844 (Aug. 2011).

"Direct evidence for Dirac-cone Topological Surface States in Ternary Chalcogenide TlBiSe2",
T. Sato, K. Segawa, H. Guo, K. Sugawara, S. Souma, T. Takahashi and Yoichi Ando
Phys. Rev. Lett. 105, 136802-(1-4) (2010).

"Band structure and Fermi surface of an extremely overdoped iron-based superconductor KFe2As2",
T. Sato, K. Nakayama, Y. Sekiba, P. Richard, Y.-M. Xu, S. Souma, T. Takahashi, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, and H. Ding
Phys. Rev. Lett. 103, 047002-(1-4) (2009).

"Fermi-surface-dependent superconducting gap in C6Ca",
K. Sugawara, T. Sato, and T. Takahashi
Nature Physics 5, 40-43 (2009).

"Observation of Band Renormalization Effects in Hole-Doped High-Tc Superconductors",
T. Sato, H. Matsui, T. Takahashi, H. Ding, H.-B. Yang, S.-C. Wang, T. Fujii, T. Watanabe, A. Matsuda, T. Terashima, and K. Kadowaki
Phys. Rev. Lett. 91, 157003-(1-4) (2003).

"Observation of dx2-y2-like superconducting gap in an electron-doped high-temperature superconductor",
T. Sato, T. Kamiyama, T. Takahashi, K. Kurahashi, and K. Yamada
Science 291, 1517-1519 (2001).

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