Flux flow dynamics in superconductors with spatially periodic structure as quantum liquid crystals

• Project/Area Number: 24K17000
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 正木 祐輔 東北大学, 工学研究科, 助教 (90837840)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 磁束フロー / 量子液晶 / トポロジカル欠陥 / 非一様超伝導

Outline of Research at the Start

超伝導量子渦のダイナミクスは，超伝導体における有限の電気抵抗（散逸）状態の主要因であるともに，量子計算への応用が提案されている渦に束縛されたMajorana 粒子の非可換統計の実現に必要であることからも重要な課題である．本計画では，超伝導渦という実空間の構造に加えて，さらに量子液晶的な量子凝縮状態の空間周期構造が共存する場合の，量子渦のダイナミクスや背景の周期構造へのフィードバックを含めた協奏的なダイナミクスの物理を確立することを目指す．また周期構造中の量子渦のダイナミクスによる磁束熱電効果や磁束の非等速運動による交流電場発生（直流交流変換）への展開を目指す．