| 研究課題/領域番号 |
19K03712
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
横山 毅人 東京工業大学, 理学院, 助教 (30578216)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 超伝導 / らせん結晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光は偏光の自由度を持ち、これが光のスピン角運動量を与える。光渦と呼ばれるらせん形の波面を持つ光は、偏光に依存しない軌道角運動量を持つ。また、超伝導体はその軌道角運動量によって分類される。従来型超伝導体と呼ばれるものはその軌道角運動量はゼロである。一方、非従来型超伝導体と呼ばれる超伝導体は有限の軌道角運動量を持つ。
本研究では超伝導体にスピン及び軌道角運動量を持った光を照射し、光による超伝導体の制御性を明らかにする。特に、光の角運動量を超伝導体に転写する現象を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
光は偏光の自由度を持ち、これが光のスピン角運動量を与える。光渦と呼ばれるらせん形の波面を持つ光は、偏光に依存しない軌道角運動量を持つ。また、超伝導体はその軌道角運動量によって分類される。
本研究は超伝導体にスピン及び軌道角運動量を持った光を照射し、光による超伝導体の制御性を明らかにすることを目的とする。特に、光の角運動量を超伝導体に転写する現象を明らかにする。超伝導体が角運動量を獲得した場合、超伝導体がトポロジカル性を示しトポロジカル超伝導体の新しい発現方法となることが期待される。本年度はらせん性に着目し、らせん構造を持つ超伝導の性質を明らかにした。
らせん結晶における超伝導の特性と表面アンドレーエフ束縛状態を調べた。らせん結晶の規約表現を調べ、表面にゼロエネルギーピークが出現する対称性を明らかにした。1次元の巻きつき数を計算し、トポロジカルな表面状態によってゼロエネルギーピークが表れることを明らかにした。
また、らせん構造を持つ超伝導において交流電流下で超伝導体の両端に非常に大きなスピン蓄積が生成することが実験的に明らかになっている。我々はらせん構造に起因して表れるカイラルフォノンを用いてスピン流を生成するメカニズムを提唱した。非相反なスピン流が表れる結果、超伝導体の両端にスピンが蓄積しうることを予言した。また、モデル計算のスピン流の温度依存性は実験的に観測されたスピン蓄積の温度依存性と定性的に一致した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
らせん性による新たな超伝導現象を明らかにできたため
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| 今後の研究の推進方策 |
らせん性に着目し超伝導現象を中心に研究を進めていく
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