2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of nematic and topological superconductivity
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17H04848
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
米澤 進吾 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30523584)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 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 |
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| 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。
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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
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。
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| 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。
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[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
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