| 研究課題/領域番号 |
20K03862
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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 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
俣野 和明 岡山大学, 自然科学学域, 助教 (70630945)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | トポロジカル超伝導 / スピン三重項超伝導 / 結晶構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
量子コンピューターへの応用や、幻の粒子とも言われるマヨラナ粒子の発見が期待されているトポロジカル超伝導。本研究はほとんど未解明であるトポロジカル超伝導の物性を、候補物質であるCuxBi2Se3の試料合成及び核磁気共鳴(NMR)法を用いた研究で解明することを目指す。この研究の成果は物性物理学のみならず、素粒子論・工学・量子演算技術など幅広い分野に波及効果をもたらすものである。
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| 研究成果の概要 |
トポロジカル超伝導体CuxBi2Se3の超伝導特性を解明する目的で試料生成及び物性測定を行った。高品質の単結晶試料の育成に成功し、物性測定を行うことができた。測定の結果、トポロジカル超伝導体を特徴付けるスピン三重項超伝導状態についての新たな知見を得ることができた。
CuxBi2Se3においてはスピン三重項超伝導状態が特定の方向に固定されるピン止めが起きるが、その物性は不明であった。本研究においてスピン三重項超伝導のピン止めが磁場によって制御できることを世界で初めて発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では基礎科学的興味及び応用上の有用性から注目を集めているスピン三重項超伝導の物性の一端を明らかにすることができた。スピン三重項超伝導は実例の少なさから研究はほとんど進んでいなかった。また、他に研究されているスピン三重項超伝導とは異なり本研究対象のCuxBi2Se3には強磁性的な電子相関が存在しない。本研究対象はそれらとは異なる起源を持つと予測されるが、その物性を明らかにすることができた本研究はスピン三重項超伝導研究を前進させることができたと言える。
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