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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Detection of spontaneous magnetization in chiral superconductors using a circularly polarized microwave cavity

Research Project

Project/Area Number 22K18683
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

橋本 顕一郎  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00634982)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Keywords円偏波 / 空洞共振器 / 誘電体ルチル / ホール伝導度 / カイラル超伝導
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、時間反転対称性の破れたカイラル超伝導体の候補物質に対して、時間反転対称性の破れに伴う自発磁化を高感度に検出するために、極低温で動作するマイクロ波円偏光空洞共振器の開発を目指している。カイラル超伝導体で期待される微小なカイラリティの検出には共振周波数の測定分解能が重要となるため、マイクロ波共振器のクオリティ・ファクター(Q値)を向上させることが必要不可欠である。今年度は、申請者がこれまでに開発してきた誘電体ルチルによる共振器を用いて、数十万程度のQ値をもつ円偏波。また、円筒空洞共振器に位相遅れを導入できるハイブリッド・カップラーを組み合わせ、マイクロ波の出入口を入れ替えることで右回り円偏光と左回り円偏光を選択的に生成できるようにした。入射波・透過波の切り替えは、ベクトルネットワーク・アナライザー上で操作できるようにした。その上で、テストサンプルとして、磁場中でビスマスのマイクロ波領域のホール伝導度測定を行い、マイクロ波領域において、ホール伝導度を高精度に測定できることを実証し、その結果を論文投稿(arXiv:2404.09662)した。

  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] Ecole Polytechnique(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Ecole Polytechnique
  • [Int'l Joint Research] Columbia University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Columbia University
  • [Int'l Joint Research] Frankfurt University(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Frankfurt University
  • [Journal Article] Evidence for an odd-parity nematic phase above the charge-density-wave transition in a kagome metal2024

    • Author(s)
      Asaba T.、Onishi A.、Kageyama Y.、Kiyosue T.、Ohtsuka K.、Suetsugu S.、Kohsaka Y.、Gaggl T.、Kasahara Y.、Murayama H.、Hashimoto K.、Tazai R.、Kontani H.、Ortiz B. R.、Wilson S. D.、Li Q.、Wen H. -H.、Shibauchi T.、Matsuda Y.
    • Journal Title

      Nature Physics

      Volume: 20 Pages: 40-46

    • DOI

      10.1038/s41567-023-02272-4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Majorana-fermion origin of the planar thermal Hall effect in the Kitaev magnet α-RuCl32024

    • Author(s)
      Imamura Kumpei、Suetsugu Shota、Mizukami Yuta、Yoshida Yusei、Hashimoto Kenichiro、Ohtsuka Kenichi、Kasahara Yuichi、Kurita Nobuyuki、Tanaka Hidekazu、Noh Pureum、Nasu Joji、Moon Eun-Gook、Matsuda Yuji、Shibauchi Takasada
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 10 Pages: eadk3539-1-6

    • DOI

      10.1126/sciadv.adk3539

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Defect-Induced Low-Energy Majorana Excitations in the Kitaev Magnet α-RuCl32024

    • Author(s)
      Imamura K.、Mizukami Y.、Tanaka O.、Grasset R.、Konczykowski M.、Kurita N.、Tanaka H.、Matsuda Y.、Yamada M. G.、Hashimoto K.、Shibauchi T.
    • Journal Title

      Physical Review X

      Volume: 14 Pages: 011045-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevX.14.011045

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Combined experimental and theoretical studies on glasslike transitions in the frustrated molecular conductors θ-(BEDT-TTF)2MM'(SCN)42024

    • Author(s)
      Saito Yohei、Ganter Owen、Shang Chao、Hashimoto Kenichiro、Sasaki Takahiko、Winter Stephen M.、Muller Jens、Lang Michael
    • Journal Title

      Physical Review Research

      Volume: 6 Pages: 023003-1-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.6.023003

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anisotropic enhancement of lower critical field in ultraclean crystals of spin-triplet superconductor candidate UTe22023

    • Author(s)
      Ishihara K.、Kobayashi M.、Imamura K.、Konczykowski M.、Sakai H.、Opletal P.、Tokiwa Y.、Haga Y.、Hashimoto K.、Shibauchi T.
    • Journal Title

      Physical Review Research

      Volume: 5 Pages: L022002-1 -6

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.5.L022002

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two superconducting states with broken time-reversal symmetry in FeSe1-xSx2023

    • Author(s)
      Matsuura K.、Roppongi M.、Qiu M.、Sheng Q.、Cai Y.、Yamakawa K.、Guguchia Z.、Day R. P.、Kojima K. M.、Damascelli A.、Sugimura Y.、Saito M.、Takenaka T.、Ishihara K.、Mizukami Y.、Hashimoto K.、Gu Y.、Guo S.、Fu L.、Zhang Z.、Ning F.、Zhao G.、Dai G.、Jin C.、Beare J. W.、Luke G. M.、 Uemura Y. J.、Shibauchi T.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Pages: 8276120-1-6

    • DOI

      10.1073/pnas.2208276120

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chiral superconductivity in UTe2 probed by anisotropic low-energy excitations2023

    • Author(s)
      Ishihara Kota、Roppongi Masaki、Kobayashi Masayuki、Imamura Kumpei、Mizukami Yuta、Sakai Hironori、Opletal Petr、Tokiwa Yoshifumi、Haga Yoshinori、Hashimoto Kenichiro、Shibauchi Takasada
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 2966-1-7

    • DOI

      10.1038/s41467-023-38688-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 新規カゴメ格子超伝導体AV3Sb5の輸送現象と超伝導ギャップ構造2024

    • Author(s)
      橋本顕一郎
    • Organizer
      日本物理学会2024年春季大会
    • Invited
  • [Presentation] Bogoliubov Fermi surfaces in the superconducting state of S-substituted FeSe2024

    • Author(s)
      Kenichiro Hashimoto
    • Organizer
      American Physical Society March meetin
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 新規カゴメ格子超伝導体AV3Sb5の超伝導と電荷密度波2023

    • Author(s)
      橋本顕一郎
    • Organizer
      京都大学基礎物理学研究所研究会
    • Invited
  • [Presentation] 新規カゴメ格子超伝導体CsV3Sb5の超伝導ギャップ構造2023

    • Author(s)
      橋本顕一郎
    • Organizer
      東京大学物性研究所共同利用成果発表会
    • Invited
  • [Presentation] カゴメ格子超伝導体AV3Sb5の超伝導ギャップ構造2023

    • Author(s)
      橋本顕一郎
    • Organizer
      強相関電子系のフロンティア研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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