2019 Fiscal Year Annual Research Report
エピタキシー技術が拓くルテニウム酸化物超伝導体の横断的研究
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18H01866
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
打田 正輝 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (50721726)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ルテニウム酸化物 / 薄膜 / 超伝導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、エピタキシー技術によって実現されたルテニウム酸化物薄膜・接合を利用した超伝導状態の解明と、類似のルテニウム酸化物超伝導状態の実現とそれらの比較研究を通じた超伝導メカニズムの研究を目的としている。
層状ペロブスカイト型構造をもつルテニウム酸化物超伝導体Sr2RuO4については、転移温度が1.2Kを超える高品質薄膜にレーザー微細加工を施すことで弱結合型のジョセフソン接合を作製した。これにより、IcRn積が大幅に向上したオーバーダンプ型の接合が得られ、特にこれまでのバルク単結晶を用いた接合は全てSr2RuO4とs波超伝導体との接合となっていたが、Sr2RuO4同士のジョセフソン接合作製に初めて成功した。ジョセフソン臨界電流の磁場依存性は時間反転対称性を保った振動パターンとなっており、IcRn積の温度依存性はAmbegaokar-Baratovの式で表されるs波ともカイラルp波とも異なる非自明なものとなっていることが明らかになった。
また、別の結晶構造をもつルテニウム酸化物についても、バルクでは金属であるが、薄膜化によりエピタキシャル歪みを加えることで初めて超伝導体化することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
層状ルテニウム酸化物超伝導体の薄膜・デバイス化に加えて、別の結晶構造を持つルテニウム酸化物についても薄膜化による超伝導が初めて実現され、当初の狙いを大きく広げてエピタキシー技術による超伝導体の研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
層状ペロブスカイト型構造とは別の結晶構造を持つ新たなルテニウム酸化物超伝導体についても、面内に異方性のあるエピタキシャル応力や等方性を保ったエピタキシャル応力を導入し、超伝導発現のメカニズム解明を進める。
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[Presentation] Quantum Hall Effect in Topological Semimetal Films2019
Author(s)
M. Uchida, Y. Nakazawa, S. Nishihaya, K. Akiba, M. Kriener, Y. Kozuka, A. Miyake, Y. Taguchi, M. Tokunaga, N. Nagaosa, Y. Tokura, and M. Kawasaki
Organizer
The 7th International Workshop on Emergent Phenomena in Quantum Hall Systems
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] 磁性半金属EuSb2薄膜の量子輸送現象2019
Author(s)
大野瑞貴, 打田正輝, 栗原綾佑, M.-T. Huebsch, T. Yu, 中澤佑介, 佐藤慎, Markus Kriener, 三宅厚志, 田口康二郎, 有田亮太郎, 徳永将史, 川﨑雅司
Organizer
日本物理学会第75回年次大会
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