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2009 Fiscal Year Annual Research Report

異方的超伝導に特有の新量子現象

Research Project

Project/Area Number 17071007
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

前野 悦輝  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 教授 (80181600)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三宅 和正  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90109265)
田仲 由喜夫  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40212039)
柏谷 聡  独立行政法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス研究部門, グループ長 (40356770)
Keywords異方的超伝導 / ルテニウム酸化物 / スピン三重項超伝導 / スーパークリーン / トンネル効果 / 奇周波数ペアリング / 超伝導近接効果
Research Abstract

スピン三重項超伝導に関する第一のアプローチ「超伝導秩序パラメターの制御による新量子現象の研究」に関して、Sr2RuO4純粋単体の転移温度が一軸性圧力下では、従来の1.5Kから3Kにまで上昇する実験的証拠を得た。また圧力下では金属化するモット絶縁体のCa2RuO4が、更なる高圧で超伝導を示すことを国際共同研究で発見し、論文発表した。さらにSr2RuO4のスピン三重項超伝導の秩序変数dベクトルは、酸素サイトでのクーロン斥力も重要となるRu酸化物特有の効果により、ab面内にあることを理論的に明らかにした。これにより、核四重極共鳴(NQR)の縦緩和率の異常な増大は、クーパー対のスピン軌道相互作用に起因する内部ジョゼフソン効果で理解できる。
第二のアプローチ「共晶接合系などでの新量子現象の研究」に関して、Sr2RuO4結晶を用いた微小接合での輸送特性の詳細測定から、従来の系にはないヒステリシスと、接合サイズに依存しない臨界電流という顕著な異常を観測した。これらは界面(エッジ)に高い臨界電流のチャンネルが存在するモデルで理解できる。また真空へき開面に直接金蒸着を行うことで良質のトンネル接合形成の技術を確立した。さらにSr2RuO4共晶と鉛での新しい構造の近接接合が、特異な臨界電流の温度依存性を示すことを明らかにし、Sr2RuO4の超伝導が奇パリティである証拠につながる成果を得た。超伝導不均一系に対する理論からは、奇周波数クーパー対が遍く存在することを解明した。特に、異方的超伝導体表面の零エネルギーアンドレーエフ束縛状態が、奇周波数クーパー対で表されることを示した。また、スピン三重項超伝導体の準粒子状態密度が零エネルギーピーク構造を持つ異常な近接効果が奇周波数クーパー対の視点で導けることを示すとともに、近接効果の統一理論を提案した。また本特定領域の他の研究グループとの連携を深めた。特にA03班「ボース超流体と量子渦」と当A04班「異方的超伝導・超流動」との小研究会、およびA04班内の当A04キ「異方的超伝導」とA04ク「超流動ヘリウム3」のグループでの小研究会を開催し、分野融合的視点での相乗的な成果を確認した。

  • Research Products

    (63 results)

All 2010 2009

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 19 results) Presentation (43 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Evidence of superconductivity on the border of quasi-2D ferromagnetism in Ca2RuO4 at high pressure2010

    • Author(s)
      Alireza PL, Maeno Y, et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics-Condensed Matter 22

      Pages: 052202-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Spin-Orbit Interaction in Spin-Triplet Superconductor : Structure of d-vector and Anomalous 170-NQR Relaxation in Sr2RuO42010

    • Author(s)
      K.Miyake
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 79

      Pages: 024714-1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unconventional superconductivity on a topological insulator2010

    • Author(s)
      J.Linder, Y.Tanaka, T.Yokoyama, A.Sudbo, N.
    • Journal Title

      Physical Review Letters 104

      Pages: 067001-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Josephson π-state in a ferromagnetic insulator2010

    • Author(s)
      S.Kawabata, Y.Asano, Y.Tanaka, A.A.Golubov, S.Kashiwaya
    • Journal Title

      Physical Review Letters 104

      Pages: 117002-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theory of pairing symmetry in Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinikov vortex state and vortex lattice2010

    • Author(s)
      T.Yokoyama, M.Ichioka, Y.Tanaka
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 79

      Pages: 034702-1-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Josephson π State in a Ferromagnetic Insulator2010

    • Author(s)
      S.Kawabata, (etal), S.Kashiwaya
    • Journal Title

      Physical Review Letters 104

      Pages: 117002-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Angular dependence of the upper critical field of Sr2RuO42009

    • Author(s)
      Kittaka S, Maeno Y, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B 80

      Pages: 174514-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anisotropic giant magnetoresistance near the Motttransition in pressurized Ca2RuO42009

    • Author(s)
      Nakamura F, Maeno Y, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B 80

      Pages: 193103-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large Enhancement of 3-K Phase Superconductivity in the Sr2RuO4-Ru Eutectic Svstem by Uniaxial Pressure2009

    • Author(s)
      Kittaka S, Yaguchi H, Maeno Y
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 78

      Pages: 103705-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic structure of functional interfaces in Sr2RuO4/Sr3Ru207 eutectic crystals2009

    • Author(s)
      Ciancio R, Maeno Y, et al.
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 95

      Pages: 142507-1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microwave surface impedance measurements of Sr2RuO4 : The effect of impurities2009

    • Author(s)
      Baker PJ, Maeno Y, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B 80

      Pages: 115126-1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toward intrinsic functionalities of bilayered ruthenate Sr3Ru2072009

    • Author(s)
      Ciancio R, Maeno Y, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B 80

      Pages: 054110-1-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial Development of Superconductivity in the Sr2RuO4-Ru Eutectic Sstem2009

    • Author(s)
      Kittaka S, Maeno Y, et al.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 78

      Pages: 064703-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure, morphology and composition of natural junctions of Sr2RuO4-Sr3Ru207 eutectic crystals2009

    • Author(s)
      Fittipaldi R, Maeno Y, Vecchione A
    • Journal Title

      Journal of Physics-Condensed Matter 21

      Pages: 254211-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pairing Mechanism and Anisotropy of d-Vector of Spin-Triplet Superconductor Sr2RuO42009

    • Author(s)
      Y.Yoshioka, K.Miyake
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 78

      Pages: 074701-1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] d-Wave Spin Density Wave phase in the Attractive Hubbard Model with Spin Polarization2009

    • Author(s)
      H.Tamaki, K.Miyake, Y.Ohashi
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 78

      Pages: 073001-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manipulation of Majorana fermion, Andreev reflection and Josephson current on topological insulators2009

    • Author(s)
      Y.Tanaka, T.Yokoyama , N.Nagaosa
    • Journal Title

      Physical Review Letters 103

      Pages: 107002-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrically controlled superconducting states at the hetero interface SrTiO3/LaAlO32009

    • Author(s)
      K.Yada, S.Onari, Y.Tanaka, J.Inoue
    • Journal Title

      Physical Review B, Rapid Communications 80

      Pages: 140509-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral superconducting phase transition in 3-K phase of Sr2RuO42009

    • Author(s)
      H.Kambara, et al.
    • Journal Title

      Physica C 469

      Pages: 1030-1033

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 時間反転対称性を破る超伝導体・超流動体2010

    • Author(s)
      前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] 超伝導におけるアンドレーエフ束縛状態とエッジ状態2010

    • Author(s)
      柏谷聡
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      剛山大学
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] Pb/Ru/Sr2RuO4接合の導電特性2010

    • Author(s)
      中村壮智
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] Au/Ru/Sr2RuO4接合の導電特性2010

    • Author(s)
      山岸達哉
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] Sr2RuO4の超伝導オンセット温度の一軸性圧力による上昇2010

    • Author(s)
      谷口晴香
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] Sr2RuO4における酸素サイトのNMR2010

    • Author(s)
      石田憲二
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] Sr2RuO4-Ru共晶系における局所伝導特性2010

    • Author(s)
      神原浩
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      剛山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] Sr2RuO4とAuのs/I/N接合のコンダクタンス2010

    • Author(s)
      古田剛士
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] Recent Developments in the Studies of Sr2RuO42010

    • Author(s)
      前野悦輝
    • Organizer
      American Physical Society March Meeting
    • Place of Presentation
      アメリカ、ポートランド
    • Year and Date
      2010-03-15
  • [Presentation] Novel Quantum Phenomenain Superconducting Sr2RuO42010

    • Author(s)
      前野悦輝
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials (PSM2010)
    • Place of Presentation
      はまぎんホールヴィアマーレ(横浜市)
    • Year and Date
      2010-03-12
  • [Presentation] Unconventional Local Transport Characteristics in Microfabricated Sr2RuO4-Ru eutectic crystals2010

    • Author(s)
      神原浩
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials (PSM2010)
    • Place of Presentation
      はまぎんホールヴィアマーレ(横浜市)
    • Year and Date
      2010-03-12
  • [Presentation] Theory for d-Vector in Spin-Triplet Superconductor Sr2RuO42010

    • Author(s)
      三宅和正
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials (PSM2010)
    • Place of Presentation
      はまぎんホールヴィアマーレ(横浜市)
    • Year and Date
      2010-03-11
  • [Presentation] Meissner Effect of the Odd-Frequency Superconductivity2010

    • Author(s)
      伏屋雄紀
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials (PSM2010)
    • Place of Presentation
      はまぎんホールヴィアマーレ(横浜市)
    • Year and Date
      2010-03-10
  • [Presentation] Microscopic Origin of Nematic Phase in Sr3Ru2072010

    • Author(s)
      吉岡由宇
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials (PSM2010)
    • Place of Presentation
      はまぎんホールヴィァマーレ(横浜市)
    • Year and Date
      2010-03-10
  • [Presentation] Interference Between Sr2RuO4 and s-wave Superconductors2010

    • Author(s)
      中川竜司
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Suerclean Materials (PSM2010)
    • Place of Presentation
      はまぎんホールヴィアマーレ(横浜市)
    • Year and Date
      2010-03-09
  • [Presentation] Transport Properties of Sr2RuO4 Microdevices2010

    • Author(s)
      柏谷聡
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials (PSM2010)
    • Place of Presentation
      はまぎんホールヴィアマーレ(横浜市)
    • Year and Date
      2010-03-09
  • [Presentation] Sr2RuO4/Ru/Pb接合における超伝導近接効果2009

    • Author(s)
      中村壮智
    • Organizer
      スーパークリーン特定AO4班研究会
    • Place of Presentation
      和歌山県立情報交流センターBig-U(田辺市)
    • Year and Date
      2009-12-12
  • [Presentation] Anomalous Voltage-Current Characteristics in Microfabricated Sr2RuO4-Ru Eutectic_Junction2009

    • Author(s)
      神原浩
    • Organizer
      22nd International Symposium on Superconductivity (ISS2009)
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(つくば市)
    • Year and Date
      2009-11-04
  • [Presentation] Topological edge states in superconducting systems2009

    • Author(s)
      田仲由喜夫
    • Organizer
      Mesoscopic and strongly correlated electron systems I.F.Schegolev Memorial Conference "Low dimensional Metallic and Superconducting
    • Place of Presentation
      ロシア、Chernogolovka
    • Year and Date
      2009-10-11
  • [Presentation] Ca2RuO4の金属一絶縁体転移の電場・温度効果2009

    • Author(s)
      山岸達哉
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] 奇振動数超鱒のマイスナー効果2009

    • Author(s)
      伏屋雄紀
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] Pb/Sr2RuO4/Pb接合素子を用いた超伝導パリティの研究2009

    • Author(s)
      中川竜司
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] Sr2RuO4の超伝導転移温度の一軸性圧力効果2009

    • Author(s)
      谷口晴香
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] Sr2RuO4のマイクロデバイスの輸送特性2009

    • Author(s)
      柏谷聡
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] IS2RuO4-Ru共晶系における磁場中局所鱒測定2009

    • Author(s)
      神原浩
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] Theory of topological spin current in noncentrosymmetric superconductors2009

    • Author(s)
      田仲由喜夫
    • Organizer
      Umbolt Kolleg & Symposiumu "NANO-2009"
    • Place of Presentation
      モルドヴァ、キシニョフ
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] Microscopic theory of Sr2RuO4 : The structure of the d-vector2009

    • Author(s)
      吉岡由宇
    • Organizer
      International Symposium on Novel Spin Pairing 2009 (NSP2009)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] Transport Properties in Sr2RuO4 Microdevices2009

    • Author(s)
      柏谷聡
    • Organizer
      International Symposium on Novel Spin Pairing 2009 (NSP2009)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-09-15
  • [Presentation] Odd-frequency Cooper pairing in non-uniform superconducting systems2009

    • Author(s)
      田仲由喜夫
    • Organizer
      International Symposium on Novel Spin Pairing 2009 (NSP2009)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Superconductivity of Sr2RuO4 in Pb/Sr2RuO4/Pb junctions2009

    • Author(s)
      中村壮智
    • Organizer
      International Symposium on Novel Spin Pairing 2009 (NSP2009)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Fabrication and Superconducting Properties of the Pb/Sr2RuO4/Pb Proximity Junction2009

    • Author(s)
      中川竜司
    • Organizer
      International Symposium on Novel Spin Pairing 2009 (NSP2009)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Anomalous Critical Current Variation in Microfabricated Sr2RuO4-Ru Eutectic Junction2009

    • Author(s)
      神原浩
    • Organizer
      International Symposium on Novel Spin Pairing 2009 (NSP2009)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] New Developments in the Studies of Superconductivity in Sr2RuO42009

    • Author(s)
      前野悦輝
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S-IX)
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Fabrication of Proximity Junction Devicesfor Testing Odd-Parity Superconductivity in Sr2RuO42009

    • Author(s)
      中川竜司
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S-IX)
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Edge states and its influence on transport properties of topological superconducting junctions2009

    • Author(s)
      田仲由喜夫
    • Organizer
      9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S-IX)
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Fabrication and Transport Properties of Sr2RuO4 Microdevices2009

    • Author(s)
      柏谷聡
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S-IX)
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Unconventional Transport Characteristics of p-wave Suerconducting Junctions in Sr2RuO4-Ru eutectic system2009

    • Author(s)
      神原浩
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity_(M2S-IX)
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都)
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] Andreev bound states and anomalous transports in anisotropic superconductors2009

    • Author(s)
      柏谷聡
    • Organizer
      New Directions of Superconducting Nanostructures 2009 (NDSN2009)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2009-09-04
  • [Presentation] Anomalous Local Transport in Microfabricated Sr2RuO4-Ru Eutectic Junction2009

    • Author(s)
      神原浩
    • Organizer
      New Directions of Superconducting Nanostructures 2009_(NDSN2009)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2009-09-04
  • [Presentation] Competition between the superconductivity of Sr2RuO4 and Pb2009

    • Author(s)
      中村壮智
    • Organizer
      New Developments in Theory of Superconductivity
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2009-07-09
  • [Presentation] Odd-frequency Cooper pairing in non-uniform superconducting system2009

    • Author(s)
      田仲由喜夫
    • Organizer
      ISSP International Workshop on New Developments in Theory of Superconductivity
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所
    • Year and Date
      2009-06-25
  • [Presentation] Novel Quantum Phenomena Characteristic of Spin-Triplet Superconductivity2009

    • Author(s)
      前野悦輝
    • Organizer
      スーパークリーン特定AO3班AO4班合同研究会
    • Place of Presentation
      ホテル箱根パウエル(神奈川県)
    • Year and Date
      2009-04-20
  • [Presentation] Study of the superconducting parity in Sr2RuO4 through the proximity junctions2009

    • Author(s)
      中村壮智
    • Organizer
      スーパークリーン特定AO3班AO4班合同研究会
    • Place of Presentation
      ホテル箱根パウエル(神奈川県)
    • Year and Date
      2009-04-19
  • [Book] 超伝導ハンドブツク2009

    • Author(s)
      福山秀敏、秋光純(編);前野悦輝、三宅和正、田仲由喜夫、柏谷聡, 他(著)
    • Total Pages
      328
    • Publisher
      朝倉書店

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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