巨大エピタキシャル歪みが誘起する新奇超伝導の探索と解明
Project/Area Number |
21H01804
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
打田 正輝 東京工業大学, 理学院, 准教授 (50721726)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
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Keywords | 超伝導 / 薄膜 / ルテニウム酸化物 / 超伝導体 |
Outline of Research at the Start |
ルチル型酸化物RuO2薄膜における超伝導の発見は、単純な二元系化合物において可能となる巨大なエピタキシャル歪みが、遷移金属酸化物における強相関電子の自由度の変化と超伝導をはじめとする物性の制御に極めて強力なツールになることを示唆している。本研究では、この巨大エピタキシャル歪みが誘起する新奇超伝導の学理構築を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ルチル型酸化物RuO2のエピタキシャル薄膜において発見された歪み誘起超伝導の研究を深め、巨大エピタキシャル歪みが誘起する電子格子状態の変化の解明と新奇超伝導の学理の構築を目指している。本年度は、同じ基板方位(TiO2(110)面)及び膜厚(約30nm)で超伝導を示すRuO2薄膜と超伝導を示さないRuO2薄膜を作りわけたのち、X線吸収分光によってRuサイトの軌道準位とOサイトとの混成強度の変化を明らかにした。具体的には、もともと等価であった2種類のRuサイトが巨大なエピタキシャル歪みによって非等価になりフェルミレベル近傍の軌道状態が大きく変化することが明らかになった。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
巨大エピタキシャル歪みの制御手法を早期に確立したことで、同じ基板方位及び膜厚でも超伝導を示す薄膜と示さない薄膜を作りわけられるようになり、当初の狙いを大きく広げてスペクトロスコピーの手法を組み合わせた超伝導研究が進展している。
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Strategy for Future Research Activity |
同じ基板方位及び膜厚で超伝導を示す薄膜と示さない薄膜を作りわけられるようになったことで、X線吸収分光のみならず共鳴非弾性X線散乱によっても電子格子状態の変化を比較し、超伝導発現のメカニズム解明を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Magnetic excitations in the square-lattice iridate Ba2IrO42023
Author(s)
J. P. Clancy, H. Gretarsson, A. Lupascu, J. A. Sears, Z. Nie, M. H. Upton, J. Kim, Z. Islam, M. Uchida, D. G. Schlom, K. M. Shen, and Y.-J. Kim
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 107
Issue: 5
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Above-ordering-temperature large anomalous Hall effect in a triangular-lattice magnetic semiconductor2021
Author(s)
M. Uchida, S. Sato, H. Ishizuka, R. Kurihara, T. Nakajima, Y. Nakazawa, M. Ohno, M. Kriener, A. Miyake, K. Ohishi, T. Morikawa, M. S. Bahramy, T. Arima, M. Tokunaga, N. Nagaosa, M. Kawasaki
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Journal Title
Science Advances
Volume: 7
Issue: 52
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Quantum transport observed in films of the magnetic topological semimetal EuSb22021
Author(s)
M. Ohno, M. Uchida, R. Kurihara, S. Minami, Y. Nakazawa, S. Sato, M. Kriener, M. Hirayama, A. Miyake, Y. Taguchi, R. Arita, M. Tokunaga, and M. Kawasaki
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 103
Issue: 16
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Two-Dimensional Quantum Oscillations Observed in Magnetic Topological Semimetal EuSb2 Films2021
Author(s)
M.Ohno, M. Uchida, R. Kurihara, S. Minami, Y. Nakazawa, S. Sato, M. Kriener, M. Hirayama, A. Miyake, Y. Taguchi, R. Arita, M. Tokunaga, M. Kawasaki
Organizer
2021 MRS Spring Meeting
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Int'l Joint Research