• 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

複合系におけるトポロジカル超伝導体とマヨラナ粒子の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J09045
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性II(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

若月 良平  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード非相反電流 / 超伝導 / 空間反転対称性 / 超伝導揺らぎ / 超伝導揺らぎ電流 / 整流特性 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / トポロジカル絶縁体 / スキルミオン / ワイル超伝導
研究実績の概要

空間反転対称性のない結晶中に磁場を加えると、電流の大きさが順方向と逆方向では異なるという、非相反電流が生じ得る。前年度は、MoS2に代表される二次元遷移金属ダイカルコゲナイドが超伝導体化した際の、平均場転移温度直上の超伝導揺らぎ領域における非相反電流を考察していた。超伝導揺らぎ領域では、超伝導オーダーパラメーターの熱揺らぎによって電流が生じ、それは時間依存ギンツブルグ・ランダウ理論を用いることで計算可能である。遷移金属ダイカルコゲナイドにおいて、超伝導揺らぎ領域における非相反性は常伝導状態と比べ、フェルミエネルギーと超伝導ギャップの比の3乗程度増大することを示していた。
今年度は、反転中心のない超伝導体の代表例である、二次元ラシュバ超伝導体の非相反電流を考察した。反転中心のない超伝導体の特徴の一つである、超伝導オーダーパラメーターのパリティ混合の影響を正しく取り込むために、二バンドに対応した二成分のギンツブルグ・ランダウ理論を用い、超伝導揺らぎ領域における非相反電流を計算した。その結果、遷移金属ダイカルコゲナイドの場合と同様に、常伝導領域に比べて非相反性が飛躍的に増大することがわかった。ここでの非相反性はパリティ混合の大きさとともに大きくなり、遷移金属ダイカルコゲナイドの場合は三回対称性由来のバンドの三角歪みに起因していたので、それらの非相反電流の起源は異なっている。
また、トポロジカル絶縁体の表面状態が超伝導体化した際の非相反電流と、ラシュバ超伝導体においてパリティ混合に由来しない非相反電流の計算も行った。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Nonreciprocal charge transport in noncentrosymmetric superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Wakatsuki Ryohei、Saito Yu、Hoshino Shintaro、Itahashi Yuki M.、Ideue Toshiya、Ezawa Motohiko、Iwasa Yoshihiro、Nagaosa Naoto
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 3 号: 4

    • DOI

      10.1126/sciadv.1602390

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geometric Hall effects in topological insulator heterostructures2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, R. Wakatsuki, T. Morimoto, R. Yoshimi, A. Tsukazaki, K. S. Takahashi, M. Ezawa, M. Kawasaki, N. Nagaosa, and Y. Tokura
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1038/nphys3671

    • 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] Domain wall of a ferromagnet on a three-dimensional topological insulator2015

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Wakatsuki, Motohiko Ezawa and Naoto Nagaosa
    • 雑誌名

      Scientifc Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 13638-13638

    • DOI

      10.1038/srep13638

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nonreciprocal charge transport in noncentrosymmetric superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Wakatsuki, Yu Saito, Shintaro Hoshino, Toshiya Ideue, Motohiko Ezawa, Yoshihiro Iwasa, Naoto Nagaosa
    • 学会等名
      APS March Meeting 2017
    • 発表場所
      Ernest Morial Convention Center New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonreciprocal fluctuation current in noncentrosymmetric superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Wakatsuki, Yu Saito, Shintaro Hoshino, Toshiya Ideue, Motohiko Ezawa, Yoshihiro Iwasa, Naoto Nagaosa
    • 学会等名
      平成28年度「ナノスピン変換科学」年次報告会
    • 発表場所
      東京工業大学、東京都大田区
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonreciprocal fluctuation current in noncentrosymmetric superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      R. Wakatsuki, Y. Saito, S. Hoshino, T. Ideue, M. Ezawa, Y. Iwasa, and N. Nagaosa
    • 学会等名
      LT28
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonreciprocal Transport in Noncentrosymmetric Superconductors2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Wakatsuki, Yu Saito, Shintaro Hoshino, Toshiya Ideue, Motohiko Ezawa, Yoshihiro Iwasa, Naoto Nagaosa
    • 学会等名
      International workshop on nano-spin conversion science & quantum spin dynamics
    • 発表場所
      東京大学、東京都文京区
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空間反転対称性のない超伝導体における巨大非相反抵抗2016

    • 著者名/発表者名
      若月良平、斎藤優、星野晋太郎、井手上敏也、江澤雅彦、岩佐義宏、永長直人
    • 学会等名
      京都大学基礎物理学研究所研究会「超伝導研究の最先端:多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー」
    • 発表場所
      京都大学、京都府京都市
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導体/遷移金属ダイカルコゲナイド二層構造における近接効果2016

    • 著者名/発表者名
      若月良平、Kam Tuen Law
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学、石川県金沢市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] WS2カイラルナノチューブにおける非相反Little-Parks振動2016

    • 著者名/発表者名
      若月良平、秦峰、井手上敏也、江澤雅彦、岩佐義宏、永長直人
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学、石川県金沢市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導MoS2における巨大な非相反電流2016

    • 著者名/発表者名
      若月良平、星野晋太郎、江澤雅彦、永長直人
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学、石川県金沢市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Domain wall of a ferromagnet on a three-dimensional topological insulator2016

    • 著者名/発表者名
      R. Wakatsuki, M. Ezawa, and N. Nagaosa
    • 学会等名
      APS March Meeting 2016
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center, Baltimore, MD, USA
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Domain wall of a ferromagnet on a three-dimensional topological insulator2015

    • 著者名/発表者名
      R. Wakatsuki, M. Ezawa, and N. Nagaosa
    • 学会等名
      New Perspectives in Spintronic and Mesoscopic Physics
    • 発表場所
      物性研究所・柏の葉カンファレンスセンター、千葉、柏市
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gate Dependent Domain Wall on a Three-dimensional Topological Insulator2015

    • 著者名/発表者名
      R. Wakatsuki, M. Ezawa, and N. Nagaosa
    • 学会等名
      Workshop on "Topological Magnets"
    • 発表場所
      理化学研究所、埼玉、和光市
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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