• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

トポロジカル絶縁体/超伝導体接合におけるスピン流を用いた熱制御デバイスの理論

研究課題

研究課題/領域番号 15H03525
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造物理
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

川畑 史郎  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (30356852)

研究分担者 浅野 泰寛  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20271637)
連携研究者 富永 淳二  産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 首席研究員 (10357577)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワードトポロジカル絶縁体 / 超伝導接合 / 熱輸送 / トポロジカル超伝導体 / マヨラナ粒子 / ワイル半金属 / スピントロニクス / 電子冷却 / スピンエレクトロニクス / 超伝導材料・素子 / メゾスコピック系 / 物性理論 / 異方的超伝導体 / カイラル超伝導体 / マヨラナ準粒子
研究成果の概要

トポロジカル物質と超伝導体が接合した系における量子及び熱輸送理論の構築を行った。具体的にはワイル半金属/超伝導体接合の熱輸送シミュレーションを行い、スピンー運動量ロッキングによってAndreev反射が抑制され、熱流が従来の固体冷凍機に比べて増大することを明らかにした。また、超伝導単一電子素子の電子輸送に対する非平衡熱準粒子の影響についても研究を行った。さらに、トポロジカル超伝導体等の様々なトポロジカル性についても理論的に研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 10件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 12件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 11件、 招待講演 12件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] モスクワ物理工科大学/Higher School of Economics/物理マイクロ構造研究所(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Lancaster University(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Vienna University of Technology(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Niels Bohr Institute(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Twente大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] MIPT(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Twente大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Landau Institute for Theoretical Physics/MIPT/Institute of Solid State Physics(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] LPMMC/Institut Universitaire de France/Sorbonne Universites(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] CSIC-UPV/EHU/Donostia International Physics Center(スペイン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Royal Holloway, University of London(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Dirty two-band superconductivity with interband pairing order2018

    • 著者名/発表者名
      Asano Yasuhiro、Sasaki Akihiro、Golubov Alexander A
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 20 号: 4 ページ: 043020-043020

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aab954

    • NAID

      120006469012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Josephson effect in a multiorbital model for Sr2RuO42017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kawai, Keiji Yada, Yukio Tanaka, Yasuhiro Asano, Alexander A. Golubov, Satoshi Kashiwaya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.174518

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stability of flat zero-energy states at the dirty surface of a nodal superconductor2017

    • 著者名/発表者名
      Ikegaya Satoshi、Asano Yasuhiro
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 21

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.214503

    • NAID

      130006709065

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunable-φ Josephson junction with a quantum anomalous Hall insulator2017

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Keimei、Ikegaya Satoshi、Asano Yasuhiro
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.224514

    • NAID

      130006243739

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interplay of the Inverse Proximity Effect and Magnetic Field in Out-of-Equilibrium Single-Electron Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shuji、Pashkin Yuri A.、Taupin Mathieu、Maisi Ville F.、Khaymovich Ivan M.、Mel’nikov Alexander S.、Peltonen Joonas T.、Pekola Jukka P.、Okazaki Yuma、Kashiwaya Satoshi、Kawabata Shiro、Vasenko Andrey S.、Tsai Jaw-Shen、Kaneko Nobu-Hisa
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 7 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.7.054021

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] All-electrical generation and control of odd-frequency s-wave Cooper pairs in double quantum dots2016

    • 著者名/発表者名
      P. Burset, B. Lu, H. Ebisu, Y. Asano, Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 20 ページ: 201402-201402

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.201402

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Degeneracy of Majorana bound states and fractional Josephson effect in a dirty SNS junction2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ikegaya, Y. Asano
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 28 号: 37 ページ: 375702-375702

    • DOI

      10.1088/0953-8984/28/37/375702

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of the impurity scattering on charge transport in unconventional superconductor junctions2016

    • 著者名/発表者名
      Bo Lu, Pablo Burset, Yasunari Tanuma, Alexander A. Golubov, Yasuhiro Asano, Yukio Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.014504

    • NAID

      130007508095

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantization of conductance minimum and index theorem2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ikegaya, Shu-Ichiro Suzuki, Yukio Tanaka, Yasuhiro Asano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.054512

    • NAID

      130006243732

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spontaneous edge current in a small chiral superconductor with a rough surface2016

    • 著者名/発表者名
      Shu-Ichiro Suzuki, Yasuhiro Asano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.155302

    • NAID

      120005866870

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of bilayer phosphorene under tensile strain2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Konabe, Shiro Kawabata, and Takahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal.

      巻: 48 号: 11 ページ: 1231-1234

    • DOI

      10.1002/sia.6094

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Detection of small exchange fields in S/F structures2015

    • 著者名/発表者名
      . S. Vasenko, S. Kawabata, A. Ozaeta, A. A. Golubov, V. S. Stolyarov, F. S. Bergeret, and F. W. J. Hekking
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 383 ページ: 175-179

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2014.11.009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat transport and electron cooling in ballistic normal-metal/spin-filter/superconductor junctions2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kawabata, A. S. Vasenko, A. Ozaeta, F. S. Bergeret, and F. W. J. Hekking
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 383 ページ: 157-161

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2014.10.032

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Odd-frequency superconducting states with different types of Meissner response: problem of coexistence2015

    • 著者名/発表者名
      Ya. V. Fominov, Y. Tanaka, Y. Asano, M. Eschrig
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 14

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.144514

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anomalous Proximity Effect and Theoretical Design for its Realization2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ikegaya, Y. Asano, and Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.174511

    • NAID

      120005619613

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of surface roughness on the paramagnetic response of small unconventional superconductor2015

    • 著者名/発表者名
      Shu-Ichiro Suzuki and Yasuhiro Asano
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 21 ページ: 2145101-10

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.214510

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Observability of surface Andreev bound states in a topological insulator in proximity to an s-wave superconductor2015

    • 著者名/発表者名
      M. Snelder, A. A. Golubov, Y. Asano, A. Brinkman
    • 雑誌名

      Journal of physics: Condensed Matter

      巻: 27

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Time-resolved measurements of Cooper-pair radiative recombination in InAs quantum dots2015

    • 著者名/発表者名
      S. S. Mou, H. Irie, Y. Asano, K. Akahane, H. Nakajima, H. Kumano M. Sasaki , A. Murayama, I. Suemune
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118 号: 7

    • DOI

      10.1063/1.4928621

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Observation of Superconducting Density of States in Luminescence Spectra of InAs Quantum Dots2015

    • 著者名/発表者名
      S. S. Mou, H. Irie, Y. Asano, K. Akahane, H. Nakajima, H. Kumano M. Sasaki , A. Murayama, I. Suemune
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 92 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.035308

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inversion symmetry of Josephson current as test of chiral domain wall motion in Sr2RuO42015

    • 著者名/発表者名
      K. Saitoh, S. Kashiwaya, H. Kashiwaya, Y. Mawatari, Y. Asano, Y. Tanaka, Y. Maeno
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: B 92 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.100504

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Odd-frequency Cooper Pairs in Two-band Superconductors and their Magnetic Response2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano, A. Sasaki
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: B 92 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.224508

    • NAID

      130006244120

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Interplay of the inverse proximity effect and magnetic field in out-of-equilibrium single-electron devices2018

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, Y. A. Pashkin, M. Taupin, V. F. Maisi, I. M. Khaymovich, A. S. Mel'nikov, J. T. Peltonen, J. P. Pekola, Y. Okazaki, S. Kashiwaya, S. Kawabata, A. S. Vasenko, J. S. Tsai, N. Kaneko
    • 学会等名
      The 28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多端子ジョセフソン接合における波動関数形状と超伝導電流の関係2018

    • 著者名/発表者名
      横山知大、川畑史郎
    • 学会等名
      2018年日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属ダイカルコゲナイドにおける非線形光学応答理論2017

    • 著者名/発表者名
      玉谷知裕、小鍋哲、川畑史郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪府
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 原子膜材料の光・電磁応答2017

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、土川航太、山本貴博、川畑史郎
    • 学会等名
      東京理科大学ナノカーボン研究部門ワークショップ「ナノカーボン材料の物性と機能」
    • 発表場所
      東京理科大学, 東京都
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トポロジカル金属における表面プラズモンポラリトン2017

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、土川航太、山本貴博、川畑史郎
    • 学会等名
      電気通信大学ナノトライボロジー研究センター開設シンポジウム
    • 発表場所
      電気通信大学, 東京都
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory of higher-order harmonic generation in transition metal dichalcogenides and topological insulators2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tamaya, S. Konabe, S. Kawabata
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Mesoscopic Structures: Fundamentals and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超伝導スピントロニクスデバイスの物理と応用2017

    • 著者名/発表者名
      川畑史郎
    • 学会等名
      2017年日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dirty two-band superconductivity2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Mesoscopic Structures: Fundamentals and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flat-band Andreev bound states and odd-frequency Cooper pairs2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      Novel Quantum States in Condensed Matter 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dirty two-band superconductivity2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      International Conference on Oxide Superconducting spintronics 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theory for non-equilibrium carrier dynamics in two-dimensional topological insulators2016

    • 著者名/発表者名
      玉谷知裕、小鍋哲、川畑史郎
    • 学会等名
      第28回相変化研究会シンポジウム(PCOS2016)
    • 発表場所
      KKRホテル熱海, 静岡県
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous magnetic response and electric transport due to odd-frequency Cooper pair2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      International Conference on Superconducting hybrid nanostructures: physics and application
    • 発表場所
      Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudny, ロシア
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電荷-位相双対性に基づく超伝導ナノ細線電荷センサーの理論2016

    • 著者名/発表者名
      川畑史郎、田口真彦、都倉康弘
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学, 石川県
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ワイル半金属の表面プラズモンポラリトンに関する理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      小鍋哲、山本貴博、川畑史郎
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学, 石川県
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2次元トポロジカル絶縁体における非平衡キャリアダイナミクスの理論2016

    • 著者名/発表者名
      玉谷知裕、川畑史郎
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学, 石川県
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Superconducting spintoronics2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kawabata
    • 学会等名
      The 12th International School on Theoretical Physics 'Symmetry and Structural Properties of Condensed Matter SSPCM 2016
    • 発表場所
      Rzeszow University, Rzeszow, ポーランド
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Edge current in a small chiral superconductor2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      SPIE. photonics and spintronics 2016
    • 発表場所
      San Diego Convention center, San Diego, アメリカ
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トポロジカル物質と超伝導体接合における熱流の理論2016

    • 著者名/発表者名
      安富幸輝、川畑史郎、都倉康弘
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学, 宮城県
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導ナノ細線の電場応答特性のシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      田口真彦、都倉康弘、川畑史郎
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京都
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Paramagnetic response of small topological superconductors2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      International Conference on Interaction of Superconductivity and Magnetism in Nanosystems
    • 発表場所
      Moscow State Institute of Steel and Alloys, Moscow, ロシア
    • 年月日
      2015-09-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous proximity effect and more than one Majorana fermion2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      11th International Workshop on Nanomagnetism & Superconductivity at the Nanoscale
    • 発表場所
      Nuva Hotel Comarruga, Comarruga, スペイン
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous proximity effect and more than one Majorana fermion2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Asano
    • 学会等名
      11th International Conference on Ceramic Materials Components for Energy and Environmental Applications
    • 発表場所
      Hotel Hyatt Regency, Vancouver, カナダ
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 浅野泰寛

    • URL

      http://zvine-ap.eng.hokudai.ac.jp/~asano/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 川畑史郎

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/s-kawabata/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-31  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi