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2010 Fiscal Year Annual Research Report

トンネル現象を用いた接合界面での奇周波数クーパー対に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21740259
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

重田 出  鹿児島大学, 理工学研究科(理学系), 助教 (30370050)

Keywords磁性 / 超伝導材料・素子 / 低温物性 / トンネル現象 / 物性実験
Research Abstract

スピン分極率100%の電流は新しい量子流体であり,そのハーフメタル強磁性体/超伝導体接合における新奇な物性物理分野を開拓することが目標である。本年度は,ホイスラー合金における高スピン分極材料の開発とその超伝導接合界面で生じるアンドレーエフ反射や奇周波数クーパー対,近接効果の測定・評価に重点をおき,ホイスラー合金の物性測定およびスピン分極率の決定の研究に取り組んだ。
ホイスラー合金Fe_<2-x>Ru_xCrSiに関しては,電気抵抗率,磁化率,比熱などの測定から,Ru-richの試料は30K付近で反強磁性転移を示した後,さらに低温でスピングラス相へ転移することが明らかになった。一方,Fe-richの試料は室温より十分高いキュリー温度をもち,高スピン分極率の材料として非常に有力であるが,現状ではスピン分極率は50~55%程度である。そこで,2Kでのトンネル磁気抵抗(m)効果からハーフメタル性が報告されているCo_<2-x>Fe_xMnSiのスピン分極率測定も行った。スピン分極率は全ての組成で50%程度であった。さらにFe_2MnSiは60Kで反強磁性転移を示すが,微分コンダクタンスからは明瞭な反強磁性転移は観測されていない。この結果から,援合界面の更なる制御の必要性が示唆される。そこで,来年度は東北大学金属材料研究所の共同利用を活用して,原子レベルで制御されたホイスラー合金/金属超伝導体接合の作製と強磁場下の測定・評価を試みる。現在,磁性体/超伝導体接合の新しいモデルによる解析にも取り組んでいるので,今後は新しいモデルによるスピン分極率の決定と奇周波数クーパー対の評価に関して,ポイントコンタクト型接合法と積層型接合法とを併用して進める予定である。

  • Research Products

    (19 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Spin polarization of Fe-rich ferromagnetic compounds in Ru_<2-x>Fe_xCrSi Heusler alloys2011

    • Author(s)
      I.Shigeta, O.Murayama, T.Hisamatsu, A.Brinkman, A.A.Golubov, Y.Tanaka, M.Ito, H.Hilgenkamp, M.Hiroi
    • Journal Title

      Journal of Physics and Chemistry of Solids

      Volume: 72 Pages: 604-607

    • DOI

      10.1016/j.jpcs.2010.10.062

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport properties of Heusler compound Ru_<2-x>Fe_xCrSi under pressure2011

    • Author(s)
      M.Ito, T.Hisamatsu, S.Nakashima, I.Shigeta, K.Matsubayashi, Y.Uwatoko, M.Hiroi
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 266 Pages: 012011(1)-(4)

    • DOI

      10.1088/1742-6596/266/1/012011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic properties of Ru-rich Ru_<2-x>Fe_xCrZ (Z=Si, Ge)2011

    • Author(s)
      M.Hiroi, S.Nakashima, K.Nakao, T.Rokkaku, M.Ito, I.Shigeta, H.Manaka, N.Terada
    • Journal Title

      Journal of Superconductivity and Novel Magnetism

      Volume: 24 Pages: 753-756

    • DOI

      10.1007/s10948-010-0967-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurements of spin polarization of Ru_<2-x>Fe_xCrSi Heusler alloys by Andreev reflection2010

    • Author(s)
      I.Shigeta, O.Murayama, T.Hisamatsu, M.Ito, M.Hiroi
    • Journal Title

      Physica C

      Volume: 470 Pages: S806-S807

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of spin fluctuations on charge transport in diffusive normal metal/d-wave superconductor junctions2010

    • Author(s)
      I.Shigeta, T.Yokoyama, Y.Asano, M.Hiroi, Y.Tanaka
    • Journal Title

      Physica C

      Volume: 470 Pages: S854-S856

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low-temperature magnetic properties of Heusler compounds Ru_<2-x>Fe_xCrSi (x=0.1, 0.3, and 0.5)2010

    • Author(s)
      M.Ito, T.Hisamatsu, T.Rokkaku, I.Shigeta, H.Manaka, N.Terada, M.Hiroi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 82 Pages: 024406(1-7)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Advanced experiments of high-temperature superconductors for undergraduate students2010

    • Author(s)
      I.Shigeta, M.Ito
    • Journal Title

      Proceedings of the 4th International Symposium on Advances in Technology Education (ISATE2010)

      Pages: 1C6(1-7)

  • [Presentation] アンドレーエフ反射法によるホイスラー合金Co_<2-x>Fe_xMnSiのスピン分極率測定2011

    • Author(s)
      重田出, 浦川慎平, 伊藤昌和, 廣井政彦
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] ホイスラー化合物Ru_<2-x>Fe_xCrSiでの反強磁性とスピングラス2011

    • Author(s)
      廣井政彦, 胡〓, 重田出, 伊藤昌和
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] Advanced experiments of high-temperature superconductors for undergraduate students2010

    • Author(s)
      I.Shigeta, M.Ito
    • Organizer
      4th International Symposium on Advances in Technology Education (ISATE2010)
    • Place of Presentation
      Hotel Kyocera, Kagoshima, Japan
    • Year and Date
      20100928-20100930
  • [Presentation] ホイスラー合金Ru_<2-x>Fe_xCrSiのスピン分極率2010

    • Author(s)
      重田出, 村山治, 久松徹, 伊藤昌和, 廣井政彦
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
    • Year and Date
      20100923-20100926
  • [Presentation] アンドレーエフ反射によるRu系ホイスラー合金のスピン分極率測定2010

    • Author(s)
      重田出, 村山治, 久松徹, 伊藤昌和, 廣井政彦
    • Organizer
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] Transport properties of Heusler compound Ru_<2-x>Fe_xCrSi under pressure2010

    • Author(s)
      M.Ito, T.Hisamatsu, S.Nakashima, I.Shigeta, K.Matsubayashi, Y.Uwatoko, M.Hiroi
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications (ISAMMA2010)
    • Place of Presentation
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • Year and Date
      20100712-20100716
  • [Presentation] Spin polarization of Fe-rich ferromagnetic compounds in Ru_<2-x>Fe_xCrSi Heusler alloys2010

    • Author(s)
      I.Shigeta, O.Murayama, T.Hisamatsu, A.Brinkman, A.A.Golubov, Y.Tanaka, M.Ito, H.Hilgenkamp, M.Hiroi
    • Organizer
      The 9th International Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors (SNS2010)
    • Place of Presentation
      Fudan University, Shanghai, China
    • Year and Date
      20100523-20100528
  • [Presentation] Magnetic Properties of Ru-rich Ru_<2-x>Fe_xCrZ (Z=Si, Ge)2010

    • Author(s)
      M.Hiroi, S.Nakashima, K.Nakao, T.Rokkaku, M.Ito, I.Shigeta, H.Manaka, N.Terada
    • Organizer
      International Conference on Superconductivity and Magnetism 2010 (ICSM2010)
    • Place of Presentation
      Porto Bello Hotel, Antalya, Turkey
    • Year and Date
      20100425-20100430
  • [Presentation] 銅酸化物超伝導体の接合界面におけるアンドレーエフ共鳴状態と電子散乱の効果2010

    • Author(s)
      重田出, Alexander A.Golubov, 田仲由喜夫, 廣井政彦
    • Organizer
      第116回日本物理学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2010-12-04
  • [Presentation] Co_<2-x>Fe_xMnSiのスピン分極率測定2010

    • Author(s)
      浦川慎平, 重田出, 伊藤昌和, 小山佳一, 廣井政彦
    • Organizer
      第116回日本物理学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2010-12-04
  • [Presentation] Ru_<2-x>Fe_xCrSi(x≦1)の磁性2010

    • Author(s)
      胡はく, 重田出, 伊藤昌和, 廣井政彦
    • Organizer
      第116回日本物理学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2010-12-04
  • [Remarks]

    • URL

      http://kuris.cc.kagoshima-u.ac.jp/509078.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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