2018 Fiscal Year Annual Research Report
Higgs mode in superconductors studied by intense terahertz pulse technique
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15H05452
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松永 隆佑 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50615309)
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2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | テラヘルツ分光 / 超伝導 / ヒッグスモード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの我々の研究によって、超伝導状態の集団励起であるヒッグスモードは線形応答では光と相互作用しないが、高強度テラヘルツ波を用いた非線形応答によって光と相互作用することが明らかになった。一方で、強いテラヘルツ電場を用いなくても、静的なDCの超伝導電流を流した状況下ではヒッグスモードの光吸収が線形応答スペクトルに現れることが近年の理論によって示唆されている。これはDCの電流を与えるベクトルポテンシャルと、テラヘルツ電場のベクトルポテンシャルとの積からなる非線形応答によってヒッグスモードが光と相互作用するというものであり、ヒッグスモードが光と相互作用する非平衡定常状態を実現できる可能性がある。我々はs波超伝導体窒化ニオブ薄膜を用いて、臨界電流密度に近い強い電流を印加したときその電流方向と平行な偏光のテラヘルツ電場に対してヒッグスモードの周波数で吸収ピークが生じることを実験的に明らかにした。ヒッグスモードを定常状態において赤外活性化することに成功した本研究は、今後様々な超伝導体において集団励起モードを調べることのできる新たな手法として期待される。
上記の内容は現在論文投稿中である(https://arxiv.org/abs/1809.10335)。
また、銅酸化物超伝導体における光ポンプ-テラヘルツプローブ分光とその解析を詳細に行った。近年銅酸化物超伝導体を強く光励起した場合のジョセフソンプラズマ共鳴の変化に関して、室温で光誘起超伝導が生じた可能性があることが実験的に報告されている。我々の解析によって、光励起による熱の効果を詳細に取り込んだ解析の重要性が明らかになり、従来の解析で行われた屈折率の空間変化のモデルは強い励起の下では正当化できないことが明らかになった。
上記の内容も現在論文投稿中である(https://arxiv.org/abs/1904.07449)。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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