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スピン三重項超伝導にともなう半整数量子磁束状態の探求

Research Project

Project/Area Number 16J10404
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

安井 勇気  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsトポロジカル超伝導 / ルテニウム酸化物 / 低温物性 / 集束イオンビーム / SQUID振動 / Little-Parks振動 / スピン三重項超伝導 / 半整数量子フラクソイド / 磁気抵抗
Outline of Annual Research Achievements

(1)集束イオンビームを用いてルテニウム酸化物超伝導体の微小リングを作製し、この微小デバイスの電流電圧特性を極低温にて測定したところ、臨界電流が磁場によって周期的な振動をすることがわかった。しかし、このような臨界電流の振動は予期されておらず、その原因が超伝導状態にあらわれるドメイン構造によるものではないかと考えた。そこで、アントワープ大学との国際共同研究により、理論的な側面からもこの現象の解明を行った。
(2)カイラル超伝導体を用いてジョセフソン接合を作製することにより、接合が異常な臨界電流の増大をもたらすということが理論的に提言されている。そこで、ルテニウム酸化物超伝導体を用いてこのような接合デバイスを作製するため、くびれ構造を持つデバイス作製を行った。このデバイスについて極低温において電流電圧特性の測定を行うと、期待されていた異常は検出されなかったものの、結晶のab面内方向に外部磁場を印加することによって接合の臨界電流が増加することを発見した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (8 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(英国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Leiden University(オランダ)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Antwerp(ベルギー)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Seoul National University(韓国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Leiden University(オランダ)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(United Kingdom)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(英国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Leiden University(オランダ)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Little-Parks oscillations with half-quantum fluxoid features in Sr2RuO4 microrings2017

    • Author(s)
      Yuuki Yasui, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, Yuji Nakamura, Shingo Yonezawa, Takahito Terashima, Jan Aarts, Yoshiteru Maeno
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 96 Issue: 18 Pages: 180507-180507

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.180507

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] くびれ構造を用いたSr2RuO4 ジョセフソン接合2019

    • Author(s)
      安井勇気, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, 前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会2019年年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Sr2RuO4 constriction devices to probe superconducting domain structures2018

    • Author(s)
      Y. Yasui, K. Lahabi, M. S. Anwar, S. Yonezawa, T. Terashima, J. Aarts, Y. Maeno
    • Organizer
      Oxide Superspin Workshop 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超伝導ドメイン観測にむけたSr2RuO4ジョセフソン接合の開発2018

    • Author(s)
      安井勇気, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, Jan Aarts, 前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Sr2RuO4 Josephson device by a constriction2018

    • Author(s)
      Yuuki Yasui, Shingo Yonezawa, Takahito Terashima, Yoshiteru Maeno
    • Organizer
      第4回「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」領域研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Half-quantum fluxoid features in the magnetotransport of Sr2RuO4 micro rings2018

    • Author(s)
      Y. Yasui, K. Lahabi, M. S. Anwar, S. Yonezawa, T. Terashima, J. Aarts, Y. Maeno
    • Organizer
      APS March Meeting 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetoresistance and critical current oscillations on Sr2RuO4 micro rings2017

    • Author(s)
      Yuuki Yasui, Kaveh Lahabi, Yuji Nakamura, Muhammad Shahbaz Anwar, Shingo Yonezawa, Takahito Terashima, Jan Aarts, Yoshiteru Maeno
    • Organizer
      International School on Topological Science and Topological Matters
    • Place of Presentation
      Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University
    • Year and Date
      2017-02-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SQUID behavior in Sr2RuO4 micro rings2017

    • Author(s)
      Y. Yasui, K. Lahabi, M. S. Anwar, S. Yonezawa, T. Terashima, J. Aarts, Y. Maeno
    • Organizer
      Oxide Superspin 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sr2RuO4微小リングにおけるSQUID振動2017

    • Author(s)
      安井勇気, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, Jan Aarts, 前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会2016年第71回秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Sr2RuO4微小リングにおける量子振動2017

    • Author(s)
      安井勇気, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, Jan Aarts, 前野悦輝
    • Organizer
      新学術領域「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」第9回トポロジー連携研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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