2016 Fiscal Year Annual Research Report
ルテニウム酸化物薄膜を用いたトポロジカル超伝導状態の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
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| Project/Area Number |
16H00980
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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), 助教 (50721726)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超伝導 / ルテニウム酸化物 / 薄膜・接合 / トポロジカル超伝導 / ジョセフソン接合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、スピン三重項超伝導体として知られている層状ペロブスカイト型ルテニウム酸化物について、薄膜構造で初めて可能となる接合を作製し、ルテニウム酸化物の超伝導対称性とトポロジカルな超伝導特性を明らかにすることを目指している。今年度は、超伝導ルテニウム酸化物薄膜・接合の実現のために、電子ビーム加熱を利用した酸化物分子線エピタキシー成長について、装置のさらなる改良と成膜条件の改善及び成膜技術の蓄積に特に力を入れて進めた。これにより、パルスレーザー堆積法により作製した過去のルテニウム酸化物薄膜 (Y. Krockenberger, M. Uchida, et al., Applied Physics Letters 97, 082502 (2010)) と比較しても、逆位相境界欠陥の抑えられた薄膜試料が安定的に得られるようになった。さらに、結晶軸が基板垂直方向から傾いたオフ基板や、単一人工粒界をもつバイクリスタル基板の上においても、高品質なルテニウム酸化物薄膜・接合を成長させることに成功した。これにより、単一の傾角粒界をもつジョセフソン接合の測定実験の可能性がひらけてきた。今後、これらの薄膜・接合の作製方法及びデバイス加工手法の改善を進めることにより、微小加工試料・人工粒界接合における位相敏感な測定による実験を実現し、ルテニウム酸化物の超伝導対称性とトポロジカルな超伝導特性の解明を進める。
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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
スピン三重項超伝導体として知られる層状ペロブスカイト型ルテニウム酸化物の薄膜・接合の作製に成功しており、研究は順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Strain Control of Fermiology and Many-Body Interactions in Two-Dimensional Ruthenates2016
Author(s)
B. Burganov, C. Adamo, A. Mulder, M. Uchida, P. D. C. King, J. W. Harter, D. E. Shai, A. S. Gibbs, A. P. Mackenzie, R. Uecker, M. Bruetzam, M. R. Beasley, C. J. Fennie, D. G. Schlom, and K. M. Shen
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 116
Pages: 197003-1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Cd3As2薄膜における膜厚に依存した電子構造と量子輸送特性2017
Author(s)
中澤佑介, 打田正輝, 西早辰一, 秋葉和人, M. Kriener, 小塚裕介, 三宅厚志, 田口康二郎, 徳永将史, 永長直人, 十倉好紀, 川﨑雅司
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学(大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] Cd3As2薄膜における量子ホール効果の観測2017
Author(s)
打田正輝, 中澤佑介, 西早辰一, 秋葉和人, M. Kriener, 小塚裕介, 三宅厚志, 田口康二郎, 徳永将史, 永長直人, 十倉好紀, 川﨑雅司
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学(大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] Quantum Hall effect in Cd3As2 films2017
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
2017 American Physical Society March Meeting
Place of Presentation
ニューオーリンズ(アメリカ)
Year and Date
2017-03-13 – 2017-03-17
Int'l Joint Research
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