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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Control of nematic and topological superconductivity

Research Project

Project/Area Number 17H04848
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

米澤 進吾  京都大学, 理学研究科, 准教授 (30523584)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsネマティック超伝導 / トポロジカル超伝導 / 一軸性ひずみ / カイラル超伝導 / ランダムネス効果
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、まず、ピエゾ素子を用いた一軸性圧力印加装置を用いてネマティック超伝導を制御することを目指した実験を行った。交流磁化率測定でネマティック超伝導体の上部臨界磁場の異方性が変化する兆候が見られたが、S/N比が悪く、実験手法の改善・工夫が必要である。また、より高い圧力を発生させるための新しい圧力印加装置を製作した。別に、ネマティック超伝導については招待講演を7件行った。
次に、Sr2RuO4の実験では、微細加工したリングや超伝導接合実験でトポロジカル超伝導性を検証する研究の論文を執筆して発表した。また、磁場方向を精密制御しながら超伝導状態の電気抵抗測定を行い、伝導面内の上部臨界磁場がどのようなふるまいを示すかを測定した。その結果、伝導測定では初めて上部臨界磁場における超伝導-常伝導転移が一次相転移になっていることを確認できた。他に、圧力実験を目指した国際共同研究を進めた。なお、共同研究ための試料評価に必要な冷凍機が故障してしまったが、H29年度予算を次年度に一部繰り越して、その分で修理代をカバーでき試料評価を再開・継続できた。
有機物超伝導体(TMTSF)2ClO4の実験では、導入したランダムネスによって超伝導状態が大きく変化することを見出した。ランダムネスが少ない場合は、単純に超伝導が抑制されていくが、ランダムネスが多くなると超伝導と常伝導の部分が相分離したgranularな超伝導が実現することが分かった。この発見について論文を執筆した。
他に、トポロジカル超伝導の候補であるアンチペロブスカイト酸化物の試料作製・メスバウアー分光実験なども行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究計画の一番の目標であるネマティック超伝導の一軸圧制御については、測定方法の改善などは必要なものの、一定の進展がみられ、来年度に向けた新しい圧力印加装置の開発も行えた。また、Sr2RuO4では電気抵抗による新たなデータが得られた。また、新たに光ファイバーを使ったひずみ測定の技術を導入し、室温での動作は確認した。(TMTSF)2ClO4についてはランダムネスによる超伝導制御に関する論文を出版することができた。このように、ほぼ当初の計画通り実験計画は進んでおり、新たに着想した実験手法も加えて、順調な進展を見せている。

Strategy for Future Research Activity

実験面では、まず、ピエゾ素子を用いた一軸性圧力印加装置を用いてネマティック超伝導を制御することを目指した実験を継続する。新しく作成した印加装置を用い、電気抵抗測定を用いてネマティック超伝導を検出し、その制御を目指す計画である。
次に、Sr2RuO4の実験では電気抵抗測定からのデータを解析して学会発表や論文化を目指す。圧力実験を目指した国際共同研究も継続する。
有機物超伝導体(TMTSF)2ClO4の実験では、導入したランダムネスによる常伝導状態の導電性変化に着目した研究を理論家との共同研究で進めている。比熱測定については引き続き熱測定セルの作成を継続する。
さらに、光ファイバー技術を用いたひずみの測定を低温で行うための技術開発を行う。
他に、トポロジカル超伝導の候補であるアンチペロブスカイト酸化物の試料作製やメスバウアー分光等の実験を継続する。

  • Research Products

    (43 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 15 results,  Invited: 8 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] パリ南大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      パリ南大学
  • [Int'l Joint Research] 香港中文大学(その他の国・地域(香港))

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      香港中文大学
  • [Int'l Joint Research] ライデン大学(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      ライデン大学
  • [Int'l Joint Research] ケルン大学/マックス・プランク研究所(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ケルン大学/マックス・プランク研究所
  • [Journal Article] Crossover from impurity-controlled to granular superconductivity in (TMTSF)2ClO42018

    • Author(s)
      Yonezawa Shingo、Marrache-Kikuchi Claire A.、Bechgaard Klaus、Jerome Denis
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 97 Pages: 014521

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.014521

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Little-Parks oscillations with half-quantum fluxoid features in Sr2RuO4 microrings2017

    • Author(s)
      Yasui Yuuki、Lahabi Kaveh、Anwar Muhammad Shahbaz、Nakamura Yuji、Yonezawa Shingo、Terashima Takahito、Aarts Jan、Maeno Yoshiteru
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 96 Pages: 180507

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.180507

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multicomponent order parameter superconductivity of Sr2RuO4 revealed by topological junctions2017

    • Author(s)
      Anwar M. S.、Ishiguro R.、Nakamura T.、Yakabe M.、Yonezawa S.、Takayanagi H.、Maeno Y.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 95 Pages: 224509

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.224509

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nematic superconductivity in CuxBi2Se3 and other doped Bi2Se3 systems2018

    • Author(s)
      S. Yonezawa
    • Organizer
      TMS-EPiQS 2nd Alliance Workshop "Topological magnets and topological superconductors"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非従来型超伝導からトポロジカル超伝導まで2018

    • Author(s)
      米澤 進吾
    • Organizer
      有機固体若手の学校2018
    • Invited
  • [Presentation] ドープしたBi2Se3におけるネマティック超伝導2018

    • Author(s)
      米澤 進吾
    • Organizer
      第16回 京都大学 物性科学センター講演会・研究交流会
  • [Presentation] トポロジカル超伝導からネマティック超伝導へ2018

    • Author(s)
      米澤 進吾
    • Organizer
      低温工学・超電導学会関西支部 2017年度第4回講演会
    • Invited
  • [Presentation] 逆ペロブスカイト酸化物Sr3-xSnOにおけるSr欠損に伴う超伝導の発展2018

    • Author(s)
      オーダモハメッド, ハウスマンヤン・ニクラス, 北尾真司, 池田敦俊, 米澤進吾, 瀬戸誠, 前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会2018年春季大会(第73回年次大会)
  • [Presentation] アンチペロブスカイトSr3-xSnOのNMR2018

    • Author(s)
      北川俊作, 石田憲二, Mohamed Oudah, 池田敦俊, 米澤進吾, 前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会2018年春季大会(第73回年次大会)
  • [Presentation] Half-quantum fluxoid features in the magnetotransport of Sr2RuO4 micro rings2018

    • Author(s)
      Yuuki Yasui
    • Organizer
      APS March Meeting 2018
  • [Presentation] 逆ペロブスカイト酸化物Sr3-xSnOの超伝導とSr欠損の関係2018

    • Author(s)
      池田敦俊
    • Organizer
      第16回 京都大学 物性科学センター講演会・研究交流会
  • [Presentation] アンチペロブスカイト酸化物Sr3-xSnOのNMR2018

    • Author(s)
      北川俊作
    • Organizer
      第16回 京都大学 物性科学センター講演会・研究交流会
  • [Presentation] Sr2RuO4微小リングにおけるDC-SQUID振動2018

    • Author(s)
      安井勇気
    • Organizer
      第16回 京都大学 物性科学センター講演会・研究交流会
  • [Presentation] Nematic superconductivity in the doped topological insulator CuxBi2Se32017

    • Author(s)
      S. Yonezawa
    • Organizer
      Symposium in the workshop "Novel Quantum States in Condensed Matter 2017 (NQS2017)"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Simultaneous Measurements of the Resistivity and AC Susceptibility of (TMTSF)2ClO4 under Precise Control of Anion Disorder2017

    • Author(s)
      S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, C. A. Marrache-Kikuchi, and D. Jerome
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discovery of Nematic Superconductivity through Magnetic-Field-Angle-Resolved Calorimetry2017

    • Author(s)
      S. Yonezawa
    • Organizer
      The North American Calorimetry Conference 2017 (Calcon2017)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Field-angular dependence of the specific heat of CuxBi2Se32017

    • Author(s)
      S. Yonezawa
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of superconductivity in (TMTSF)2ClO4 with increasing anion disorder2017

    • Author(s)
      S. Yonezawa
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nematic superconductivity in the strongly-spin-orbit-coupled doped topological insulator CuxBi2Se32017

    • Author(s)
      S. Yonezawa
    • Organizer
      International Workshop on Spin-Orbit Interaction and G-factor (SOIG2017)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nematic superconducting gap of CuxBi2Se3 revealed by field-angle resolved calorimetry2017

    • Author(s)
      S. Yonezawa
    • Organizer
      International Conference on Topological Materials Science (TopoMat2017)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] バルクトポロジカル超伝導体の開発とマクロ測定2017

    • Author(s)
      米澤 進吾
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] 有機超伝導体(TMTSF)2ClO4の超伝導不純物効果2017

    • Author(s)
      S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, C. A. Marrache-Kikuchi, and D. Jerome
    • Organizer
      京都大学基礎物理学研究所研究会「超伝導研究の最先端:多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー、人工制御」
  • [Presentation] ペロブスカイト酸化物の"兄弟物質":アンチペロブスカイト酸化物の超伝導2017

    • Author(s)
      米澤 進吾
    • Organizer
      第6回 酸化物研究の新機軸に向けた学際討論会
    • Invited
  • [Presentation] Spin-Triplet Proximity Effect in Sr2RuO4/SrRuO3 Junctions2017

    • Author(s)
      Masanao KUNIEDA
    • Organizer
      Oxide Superspin 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SQUID behavior in Sr2RuO4 micro ring2017

    • Author(s)
      Yuuki YASUI
    • Organizer
      Oxide Superspin 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Superconductivity in Antiperovskite Oxide Sr3-xSnO2017

    • Author(s)
      Atsutoshi IKEDA
    • Organizer
      Oxide Superspin 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NMR study on antiperovskite oxide Sr3-xSnO2017

    • Author(s)
      Shunsaku KITAGAWA
    • Organizer
      Oxide Superspin 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AC Susceptibility Measurement of Hc2 Anisotropy of Topological Superconductor SrxBi2Se32017

    • Author(s)
      Ivan Kostylev, Yonezawa Shingo, Zhiwei Wang, Yoichi Ando, Yoshiteru Maeno
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] Sr2RuO4/SrRuO3接合におけるスピン三重項近接効果の界面ポテンシャルバリア依存性2017

    • Author(s)
      國枝正直, M. S. Anwar, S. R. Lee, 石黒亮輔, 福元敏之, 杉本雄亮, 田野佑典, S. J. Kang, Y. J. Shin, 米澤進吾, 高柳英明, T. W. Noh, 田仲由喜夫, 前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] Sr2RuO4微小リングにおけるSQUID振動2017

    • Author(s)
      安井勇気, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, Jan Aarts, 前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] Theoretical band structure of the superconducting anti-perovskite oxide Sr3-xSnO2017

    • Author(s)
      Atsutoshi IKEDA
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sr2RuO4/SrRuO3におけるスピン三重項近接効果のポテンシャルバリア依存性2017

    • Author(s)
      國枝正直
    • Organizer
      基研研究会「超伝導研究の最先端:多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー、人工制御」
  • [Presentation] 超伝導逆ペロブスカイト酸化物 Sr3-xSnO のバンド構造と結晶構造2017

    • Author(s)
      池田敦俊
    • Organizer
      基研研究会「超伝導研究の最先端:多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー、人工制御」
  • [Presentation] Sr Deficiency Effect on Superconductivity in the Antiperovskite Oxide Sr3-xSnO2017

    • Author(s)
      Mohamed Oudah
    • Organizer
      基研研究会「超伝導研究の最先端:多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー、人工制御」
  • [Presentation] Effect of Sr Deficiency on Superconductivity in Sr3-xSnO2017

    • Author(s)
      Mohamed OUDAH
    • Organizer
      第3回TMS領域研究会(国際会議)(TopoMat2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interfacial Potential Barrier Dependence of Spin-Triplet Proximity Effect in Sr2RuO4/SrRuO3 Junctions2017

    • Author(s)
      Masanao KUNIEDA
    • Organizer
      第3回TMS領域研究会(国際会議)(TopoMat2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 米澤進吾 ホームページ

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/index.html

  • [Remarks] 京都大学 固体量子物性研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/

  • [Remarks] 米澤 進吾 - 京都大学 教育研究活動データベース

    • URL

      https://kyouindb.iimc.kyoto-u.ac.jp/j/qV7wM

URL: 

Published: 2019-12-27   Modified: 2022-08-19  

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