| 研究課題/領域番号 |
19H05610
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分B
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
樽茶 清悟 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, グループディレクター (40302799)
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| 研究分担者 |
ロス ダニエル 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (00524000)
ディーコン ラッセル 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (40552443)
松尾 貞茂 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (90743980)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
164,840千円 (直接経費: 126,800千円、間接経費: 38,040千円)
2023年度: 28,600千円 (直接経費: 22,000千円、間接経費: 6,600千円)
2022年度: 27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円)
2021年度: 31,590千円 (直接経費: 24,300千円、間接経費: 7,290千円)
2020年度: 41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2019年度: 35,620千円 (直接経費: 27,400千円、間接経費: 8,220千円)
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| キーワード | 非可換エニオン / トポロジカル超伝導 / マヨナラ粒子 / 励起子ポラリトン / マヨラナ粒子 / ナノ細線 / スピン軌道相互作用 / 朝永ラッティンジャー液体 / マヨラナフェルミオン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、安定で制御性の高い非可換エニオンが発現するプラットフォームとして、（１）二重ナノ細線-超伝導体接合、2次元トポロジカル絶縁体-超伝導体接合などの１次元トポロジカル超伝導体、（２）３次元トポロジカル絶縁体によるコルビノ型超伝導接合（２次元トポロジカル超伝導体）、（３）マイクロ共振器の2次元格子中に作られるポラリトン量子ホール状態などの候補系用いてエニオンの生成法を開発し、その物理的性質と量子計算への応用の可能性を探求する研究である。
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| 研究成果の概要 |
トポロジカル制御技術・物理の開拓を狙いとして、（１）半導体ナノ細線の超伝導接合で弾道的クーパー対分離や磁束渦の準粒子捕捉による超伝導電流の増強効果の実証、（２）結合ジョセフソン接合の超伝導ダイオード効果の発見とアンドレーエフ分子の検出、（３）WTe2単原子膜に電気制御でジョセフソン接合を形成する技術の開発、（４）ポラリトン凝縮体光格子の形成によるトポロジカルフロケ状態の観測、などに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体ナノ構造-超伝導体接合を基盤とする研究を進め、物理と応用の新展開をもたらした。（１）マヨラナ粒子の実現可能性の検証により、今後の同粒子探索に重要な指針を与えた。（２）アンドレーエフ分子という新概念を実験的に確立し、それに由来する新奇超伝導機能素子の開発可能性を明瞭に示した。（３）2次元トポロジカル絶縁体の理想的なジョセフソン接合の形成技術を構築し、マヨラナ粒子生成と制御に資する技術基盤を実現した。（４）トポロカルフロケ状態の形成に初めて成功し、光制御によるトポロジカル物理の開拓に新しい舞台を提供するとともに課題とされているエニオンの生成と制御の実現に大きく近づいた。
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| 評価記号 |
事後評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの成果があった
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評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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