ルテニウム酸化物薄膜を用いたトポロジカル超伝導状態の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
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| Project/Area Number |
16H00980
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
打田 正輝 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50721726)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 超伝導 / ルテニウム酸化物 / 薄膜・接合 / トポロジカル超伝導 / ジョセフソン接合 / 薄膜 / 超伝導対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、スピン三重項超伝導体として知られている層状ペロブスカイト型ルテニウム酸化物Sr2RuO4について、超伝導薄膜の作製を通じてルテニウム酸化物の超伝導対称性とトポロジカルな超伝導特性を明らかにすることを目指している。電子ビーム加熱により供給されるRuフラックスを精密に制御することにより、Ru/Srフラックス比をはじめとする作製条件の最適化を行い、わずかに異なるフラックス比のもとで作製されたSr2RuO4超伝導薄膜の構造・欠陥・輸送特性を初めて明らかにした(M. Uchida et al., APL Materials (2017))。わずかにRuフラックスを過剰供給した場合に最高転移温度(Tc~1.1K)が観測され、Sr2RuO4薄膜中のRu欠損を抑えることが、超伝導発現に極めて重要であることを示した。また、希釈冷凍機温度においてSr2RuO4超伝導薄膜の上部臨界磁場の角度依存性を詳細に測定し、薄膜化による超伝導特性の変化を明らかにした。特に、擬二次元的な振る舞いの出現に伴って、薄膜において面直磁場方向(H//c)を中心として上部臨界磁場が系統的に増大することを明らかにした。さらに、方位の異なる結晶が人工的に接合されたLSATバイクリスタル基板上に超伝導薄膜を成長することで、Sr2RuO4傾角粒界接合を作製し、典型的なオーバーダンプ的な電流電圧特性を示すジョセフソン接合の測定に成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(48 results)
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[Journal Article] Quantum Hall states in thin films of Dirac semimetal Cd3As22017
Author(s)
M. Uchida, Y. Nakazawa, S. Nishihaya, K. Akiba, M. Kriener, Y. Kozuka, A. Miyake, Y. Taguchi, M. Tokunaga, N. Nagaosa, Y. Tokura, and M. Kawasaki
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 8
Issue: 1
Pages: 1-7
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Adsorption-controlled growth of La-doped BaSnO3 by molecular-beam epitaxy2017
Author(s)
H. Paik, Z. Chen, E. Lochocki, A. Seidner H., A. Verma, N. Tanen, J. Park, M. Uchida, S. Shang, B.-C. Zhou, M. Brutzam, R. Uecker, Z.-K. Liu, D. Jena, K. M. Shen, D. A. Muller, and D. G. Schlom
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Journal Title
APL Materials
Volume: 5
Issue: 11
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Strain Control of Fermiology and Many-Body Interactions in Two-Dimensional Ruthenates2016
Author(s)
B. Burganov, C. Adamo, A. Mulder, M. Uchida, P. D. C. King, J. W. Harter, D. E. Shai, A. S. Gibbs, A. P. Mackenzie, R. Uecker, M. Bruetzam, M. R. Beasley, C. J. Fennie, D. G. Schlom, and K. M. Shen
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 116
Issue: 19
DOI
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Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学(大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17
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日本物理学会第72回年次大会
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大阪大学(大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17
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Author(s)
M. Uchida, Y. Nakazawa, S. Nishihaya, K. Akiba, M. Kriener, Y. Kozuka, A. Miyake, Y. Taguchi, M. Tokunaga, N. Nagaosa, Y. Tokura, and M. Kawasaki
Organizer
2017 American Physical Society March Meeting
Place of Presentation
ニューオーリンズ(アメリカ)
Year and Date
2017-03-13
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