Nonequilibrium physics and rheology explored by superconducting vortices: unified understanding of nonequilibrium phase transitions

• Project/Area Number: 23K22436
• Project/Area Number (Other): 22H01165 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 大熊 哲 東京工業大学, 理学院, 教授 (50194105)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000); Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2023: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2022: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 超伝導渦糸系 / 非平衡 / クロッギング転移 / 走査トンネル分光 / アモルファス超伝導膜 / 超伝導渦糸 / 非平衡相転移

Outline of Research at the Start

ランダムなピン止め基板上で多粒子系を直流駆動すると, ピン止め点に粒子が捕まり流れが止まるピン止め状態に陥る。粒子密度が高いと, ピン止め粒子の作る壁で流れが詰まるクロッギング状態に陥る。前者は磁壁の運動, 後者はろ過や血流の梗塞など自然界に遍在する現象である。一方交流駆動では, 粒子は衝突を経て秩序化し, 各周期後に全粒子が元に戻る可逆状態に陥る。外力によるこれらの非平衡現象はディピニング転移, クロッギング転移, 可逆不可逆転移という非平衡相転移で記述できる可能性がある。本研究はこれらの現象に潜む相転移の普遍性を超伝導渦糸系を用いて探究し, 流動学における非平衡相転移の統一的理解を目指す。