2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries |
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| Project/Area Number |
22103004
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
鄭 国慶 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50231444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 和紀 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (10396509)
獅子堂 達也 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (20363046)
瀬川 耕司 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (20371297)
野島 勉 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80222199)
稲田 佳彦 岡山大学, 教育学研究科(研究院), 教授 (80273572)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 空間反転対称性の破れ / 超伝導 / トポロジカル絶縁体 / 電気二重層トランジスタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度に得られた成果を列挙する。
1. 通常の絶縁体PbSeとトポロジカル絶縁体Bi2Se3とが積層した構造を自然に持つPb系ホモロガス相(PbSe)5(Bi2Se3)3mにおいて、トポロジカルな起源を持つ表面状態を観測した。これは、トポロジカル絶縁体における興味深い表面状態を非分光学的手法で直接観測する新たな手法となる可能性がある。
2. トポロジカル結晶絶縁体SnTeはSnサイトをInで置換すると超伝導体となる。気相成長法で得られたSn1-xInxTe単結晶について、x = 0.038を境にTcが変化し、特に低ドープ側では結晶の乱れが増えるとともにTc が上昇するという異常な超伝導相図を新たに見出した。また、xの大きい試料をNMR法で調べた結果、超伝導ギャップがS波対称性を持つことを明らかにした。これは、ギャップ対称性もxとともに変化することを示唆している。
3. SrTiO3電場誘起表面伝導研究では、SrTiO3(100)面上にイオン液体を用いた電気二重層トランジスタ構造を作製し、これまでの電解質を用いた場合に比べ約7倍の大きさの電子密度（6.5×10＾14 cm-2）までキャリアドープ量を広げることに成功した。この高電子密度の金属状態が約30K以下の低温において大きな正（垂直磁場中）と負（平行磁場中)の磁気抵抗効果及びそれに伴う異常ホール効果を示すことを見出した。
4. 空間反転対称性の破れた超伝導体Li2Pd3BとLi2Pt3Bにおいて不純物や乱れによる超伝導H-T相図の変化を調べた結果、両者で極めて対照的な結果を見出し、Li2Pt3Bの超伝導ギャップにノードが存在する新たな証拠を得た。また、BiPdなどの新規な空間反転対称性の破れた超伝導体のギャップ対称性を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
トポロジカル絶縁体・超伝導体研究では新規現象の発見があり、物性解明も進んでいる。従来の性能を大きく超える電気二重層トランジスターを作製できた。空間反転対称性の破れた超伝導体においても、複数の試料において超伝導対称性を明らかに出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
局所的に空間反転対称性の破れた超伝導体など多岐にわたる試料において測定を進めていく。トポロジカル絶縁体・超伝導体においては、超伝導体積分率が100％近い試料が得られていないので純良化を進める。また、これまでに発見したトポロジカル超伝導体候補について超伝導対称性の解明を目指す。
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[Journal Article] NMR and NQR Studies on Non-centrosymmetric Superconductors Re7B3, LaBiPt, and BiPd2013
Author(s)
K. Matano, S. Maeda, H. Sawaoka, Y. Muro, T. Takabatake, B. Joshi, S. Ramakrishnan, K. Kawashima, J. Akimitsu, Guo-qing Zheng
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 82
Pages: 084711(1-5)
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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