カイラルP波S波超伝導ハイブリッドSQUIDによるカイラル超伝導位相状態の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries |
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| Project/Area Number |
25103721
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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 Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
石黒 亮輔 独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 協力研究員 (40433312)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | カイラルP波超伝導 / SQUID / ジョセフソン接合 / 集束イオンビーム加工 / 電子ビーム加工 / 時間反転対称性の破れ / 磁束量子 / 半整数周期 / ルテニウム酸化物 / カイラル超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度においては、昨年度にS波超伝導体であるニオブとカイラルP波超伝導体であるSr2RuO4によるハイブリッドSQUIDにおいて確認されたカイラルP波超伝導体のカイラルドメイン間における高次のジョセフソン電流、時間反転対称性の破れ、また、昨年度は観測されていないカイラルエッジ電流について検証を行った。昨年度までのハイブリッドSQUIDでは「カイラルP波超伝導体であるSr2RuO4部がバルクの結晶の一部にあったこと」、「フォトリソグラフィーを用いて作製したSQUIDであったために加工精度が１μm程度で結晶の端の相対角度によって変化するカイラル超伝導位相の高精度の決定が難しいこと」などから実験結果の解釈にあいまいな点が残っていたため、これらを解決するために以下の２つの方法を用いて研究を進めた。まず、一つはバルクの結晶から１０μm程度の大きさに集束イオンビーム加工したSr2RuO4のマイクロ結晶に同じく集束イオンビームによるアシスト蒸着法加工を用いたタングステン超伝導薄膜によって電極を作製することで新たなハイブリットSQUIDを作製し、この磁場応答を計測した。タングステン超伝導薄膜とSr2RuO4との超伝導接合は全く新しい接合であるためSQUIDとして動作させるためにはいくつかの困難があったが、現在はSQUIDとして動作することがはっきりと確認でき、新しい超伝導位相研究のための手法を確立したといえる。また、高精度のカイラル位相決定のためには高精度の電極の位置決めが必要であるため、従来どうりバルクのSr２RuO４-Ru共晶上に電子ビームリソグラフィーを用いてハイブリッドSQUIDの作製を行い、典型的なSQUID動作を確認した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26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
(25 results)
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[Presentation] Fabrication of M/SrRuO3/Sr2RuO4 (M=Au, Nb) junctions and their transport properties2015
Author(s)
M. S. Anwar, Y. Sugimoto, S. Yonezawa, R. Ishiguro, Y. Tano, S. R. Lee, Y. J. Shin, S. J. Kang, H. Takayanagi, T. W. Noh, Y. Maeno
Organizer
日本物理学会 第70回年次大会
Place of Presentation
早稲田大学、新宿区、東京都
Year and Date
2015-03-24
Related Report
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[Presentation] Au/SrRuO3/Sr2RuO4 超伝導ハイブリッドジャンクションの電気伝導特性2015
Author(s)
杉本 雄亮, M. S. Anwar, 米澤 進吾, Y. J. Shin, S. R. Lee, S. J. Kang, 石黒 亮輔, 田野 佑典, 高柳 英明, T. W. Noh, 前野 悦輝
Organizer
日本物理学会 第70回年次大会
Place of Presentation
早稲田大学、新宿区、東京都
Year and Date
2015-03-21
Related Report
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[Presentation] Chirality-induced half-flux periodicity in superconducting quantum interference in Sr2RuO42014
Author(s)
R. Ishiguro, Y. Tano, Y. Nago,T. Sakurai, M. Yakabe, T. Nakamura, S. Yonezawa, S. Kashiwaya,
Organizer
the International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2014)
Place of Presentation
kyoto Univ., kyoto, japan
Year and Date
2014-12-16 – 2014-12-20
Related Report
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[Presentation] SUPERCONDUCTING TRANSITION OF RU IN SQUIDS WITH NB/RU/SR2RUO4 JUNCTIONS.2014
Author(s)
Nago Y., Ishiguro R., Sakurai T., Yakabe M., Nakamura T., Yonezawa S., Kashiwaya S., Takayanagi H., Maeno Y.
Organizer
27th International Conference on Low Temperature Physics(LT27)
Place of Presentation
Palais Rouge, Buenos Aires, Argentina
Year and Date
2014-08-06 – 2014-08-13
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[Presentation] Dynamic behavior of Nb/Ru/Sr2RuO4 junctions
Author(s)
Anwar M.S., Yonezawa S., Ishiguro R., Yakabe M., Sakurai T., Takayanagi H., Watanabe E. and Maeno Y.
Organizer
International Workshop for Young Reserchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
Place of Presentation
Okinawa, Japan
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