2020 Fiscal Year Annual Research Report
Nonequilibrium transport and odd-frequency Cooper pairs in superconducting junctions
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19J02005
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鈴木 修 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 奇周波数クーパー対 / 輸送現象 / 超伝導 / 界面 / 近接効果 / 異方的超伝導 / 非従来型超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
奇周波数クーパー対とは、従来の仮定の下では現れない新奇なクーパー対である。この新奇電子対は、たとえ超伝導体が従来の偶周波数(例えば高温超伝導体)であっても、表面や界面には必ず現れる。実際に、奇周波数クーパー対は、従来の理論では説明困難だった現象を説明している。即ち、奇周波数クーパー対の物理を発展させることで、従来理論では説明不可能だった未解明問題を解決できる可能性が大いにある。
本研究では以下のことを明らかにした：(1)超伝導接合の非平衡輸送現象は長年議論されてきたが、非平衡輸送現象における奇周波数クーパー対の役割は明らかではない。本課題では、非平衡輸送現象の舞台となるVolkov-Takayanagi接合の準粒子スペクトルを明らかにした。その結果、接合に現れるクーパー対の性質は、接合に用いる超伝導体に強く依存することを明らかにした。（２）近年、様々なタイプの新規超伝導状態が提案されている。本研究では、d+id波やd+ip波などの新規超伝導の輸送特性を明らかにした。d+id波超電導状態はSr2RuO4で、d+ip波超伝導状態は高温超伝導体の(110)表面で実現することが、理論的に予言されている。(3)強磁性体/超伝導体接合の逆近接効果について議論した。強磁性体と超伝導体を接合すると、超伝導体から強磁性体にクーパー対が侵入する。それと同時に、強磁性体の磁化が超伝導体に侵入する。我々は、奇周波数クーパー対が異常な逆近接効果を引き起こすことを明らかにした。
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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
当初の予定に修正を加えたものの、十分な研究実績が得られた。コロナウイルス感染症の影響で予定されていた滞在のほぼ全てがキャンセルされた。しかし、国内研究者との協力などで、問題なく方向転換した。
コロナウイルス感染症の影響が甚大になる以前には、本研究課題の主課題を行っていた。しかしコロナウイルス感染症の蔓延により、海外研究者との交流が円滑ではなくなったため計画を変更した。具体的には、非平衡輸送現象に関する研究課題の代わりに、平衡状態の研究課題を遂行した。具体的には、(1)非従来型超伝導体Sr2RuO4の微分コンダクタンス、（２）非従来型超伝導d+ip波状態の微分コンダクタンス、（３）強磁性体/超伝導体接合での逆近接効果を調べた。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナウイルス感染症の影響で、研究予定は大幅に修正された。そのため、いまだに遂行されていない研究課題が幾つか残されている。未遂行課題を遂行するのが、今後の研究推進方策である。
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