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スピン三重項超伝導にともなう半整数量子磁束状態の探求

研究課題

研究課題/領域番号 16J10404
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(実験)
研究機関京都大学

研究代表者

安井 勇気  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードトポロジカル超伝導 / ルテニウム酸化物 / 低温物性 / 集束イオンビーム / SQUID振動 / Little-Parks振動 / スピン三重項超伝導 / 半整数量子フラクソイド / 磁気抵抗
研究実績の概要

(1)集束イオンビームを用いてルテニウム酸化物超伝導体の微小リングを作製し、この微小デバイスの電流電圧特性を極低温にて測定したところ、臨界電流が磁場によって周期的な振動をすることがわかった。しかし、このような臨界電流の振動は予期されておらず、その原因が超伝導状態にあらわれるドメイン構造によるものではないかと考えた。そこで、アントワープ大学との国際共同研究により、理論的な側面からもこの現象の解明を行った。
(2)カイラル超伝導体を用いてジョセフソン接合を作製することにより、接合が異常な臨界電流の増大をもたらすということが理論的に提言されている。そこで、ルテニウム酸化物超伝導体を用いてこのような接合デバイスを作製するため、くびれ構造を持つデバイス作製を行った。このデバイスについて極低温において電流電圧特性の測定を行うと、期待されていた異常は検出されなかったものの、結晶のab面内方向に外部磁場を印加することによって接合の臨界電流が増加することを発見した。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Leiden University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Antwerp(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Leiden University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(United Kingdom)

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

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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Little-Parks oscillations with half-quantum fluxoid features in Sr2RuO4 microrings2017

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Yasui, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, Yuji Nakamura, Shingo Yonezawa, Takahito Terashima, Jan Aarts, Yoshiteru Maeno
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 18 ページ: 180507-180507

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.180507

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] くびれ構造を用いたSr2RuO4 ジョセフソン接合2019

    • 著者名/発表者名
      安井勇気, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, 前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会2019年年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sr2RuO4 constriction devices to probe superconducting domain structures2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yasui, K. Lahabi, M. S. Anwar, S. Yonezawa, T. Terashima, J. Aarts, Y. Maeno
    • 学会等名
      Oxide Superspin Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超伝導ドメイン観測にむけたSr2RuO4ジョセフソン接合の開発2018

    • 著者名/発表者名
      安井勇気, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, Jan Aarts, 前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sr2RuO4 Josephson device by a constriction2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Yasui, Shingo Yonezawa, Takahito Terashima, Yoshiteru Maeno
    • 学会等名
      第4回「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」領域研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Half-quantum fluxoid features in the magnetotransport of Sr2RuO4 micro rings2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yasui, K. Lahabi, M. S. Anwar, S. Yonezawa, T. Terashima, J. Aarts, Y. Maeno
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetoresistance and critical current oscillations on Sr2RuO4 micro rings2017

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Yasui, Kaveh Lahabi, Yuji Nakamura, Muhammad Shahbaz Anwar, Shingo Yonezawa, Takahito Terashima, Jan Aarts, Yoshiteru Maeno
    • 学会等名
      International School on Topological Science and Topological Matters
    • 発表場所
      Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University
    • 年月日
      2017-02-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SQUID behavior in Sr2RuO4 micro rings2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yasui, K. Lahabi, M. S. Anwar, S. Yonezawa, T. Terashima, J. Aarts, Y. Maeno
    • 学会等名
      Oxide Superspin 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sr2RuO4微小リングにおけるSQUID振動2017

    • 著者名/発表者名
      安井勇気, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, Jan Aarts, 前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会2016年第71回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Sr2RuO4微小リングにおける量子振動2017

    • 著者名/発表者名
      安井勇気, Kaveh Lahabi, Muhammad Shahbaz Anwar, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, Jan Aarts, 前野悦輝
    • 学会等名
      新学術領域「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」第9回トポロジー連携研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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