2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K03862
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
俣野 和明 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (70630945)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | トポロジカル超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は量子コンピューターなどへの応用が期待されているトポロジカル超伝導の物性を、候補物質であるCuxBi2Se3の試料合成及び核磁気共鳴(NMR)法を用いた研究で解明することを目指している。
本年度はCuxBi2Se3試料の作成及び、不純物を添加した試料の作成を行い、物性の評価を行った。電気化学合成手法を用い、更に母物質の作成方法を改善することで超伝導体積分率の高い試料を作成することに成功した。これまで高品質の試料を作ることのできていなかった、xの小さい試料についても超伝導体積分率の高い試料の作成に成功した。また、母物質に不純物を添加した試料にCuをドープした試料を作成、さらに超伝導が発現することを確認した。
CuxBi2Se3においては、結晶の6回対称を破る2回対称が超伝導状態で発現することが分かっており、これがトポロジカル超伝導の証拠であるとされる。これまではx＝0.28～0.46の試料において2回対称が発現することが分かっていた。今回、作成に成功したxの小さな試料(x = 0.2)において、2回対称が発現することを発見した。
理論的に予測されている超伝導状態として、Δ4x状態とΔ4yが存在し、これまではそのどちらかが発現すると報告されていた。しかし、新たに作成したx=0.20の試料において、Δ4x状態とΔ4yが共存することを発見した。
本研究成果を日本物理学会第76回年次大会（2021年）にて報告した。
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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
CuxBi2Se3の試料作成において、これまでより高品質の試料をえられた。また、これまで高品質の試料を作ることのできていなかった、xの小さい試料(x = 0.20)についても超伝導体積分率の高い試料の作成に成功した。また、これまで報告のなかった、母物質に不純物をドープした試料の超伝導発現に成功し、超伝導対称性の議論を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
作成に成功した、母物質に不純物を添加した試料の超伝導対称性を測定する。また、NMR測定を行い、ギャップ対称性などの研究を行う。さらに、試料作成を継続し、他の研究機関などへ提供し、多面的に物性を研究する。
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Research Products
(1 results)
