| 研究課題/領域番号 |
20K05304
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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29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 近畿大学 (2023)
九州大学 (2020-2022) |
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研究代表者 |
大西 紘平 近畿大学, 理工学部, 准教授 (30722293)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | スピン流 / 超伝導 / スピン偏極準粒子 / スピンバルブ測定 / 準粒子流 / トリプレットクーパー対 / 非局所測定 / 面内構造 / スピントロニクス / トリプレット / スピン偏極率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超伝導体中におけるスピン偏極超伝導電流（超伝導スピン流）は、スピントロニクスの省エネルギー性と量子力学的特性を最大限に引き出すものである。本研究では、Fe/Cr層を用いてトリプレットクーパー対の生成を試みるとともに、スピン信号の測定技術を駆使することにより、超伝導電流におけるスピン偏極率を非局所スピンバルブ測定により決定する。さらに、トリプレット超伝導体に同技術を適用することで、そのクーパー対のスピン状態を検証可能とする。これらは、超伝導スピン流のモデル化を可能とし、将来の超伝導スピントロニクスを大きく発展させると期待される。
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| 研究成果の概要 |
超伝導体中におけるスピン偏極超伝導電流は、スピントロニクスの省エネルギー性と量子力学的特性を最大限に引き出すものである。この超伝導スピン流は、近年、磁化状態を制御した強磁性体と超伝導体の界面において生成されるトリプレットクーパー対を用いることで実現されつつあるものの、未だスピン偏極した状態である直接的な証拠は見つかっていなかった。本研究では、そのスピン偏極超伝導電流の超伝導体中での緩和過程を明らかにすることで、スピン偏極率を定量的に測定可能とするものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、トリプレット超伝導電流を複合ナノ構造中において制御する手法を提案する。未だ微細加工技術が限られたトリプレット超伝導体に代わり、従来の超伝導体を用いてスピン偏極超伝導電流の制御を実現することは、超伝導スピン流のスピンデバイス応用への道を大きく切り拓くものである。また、超伝導電流中のスピン偏極率測定への足掛かりを形成するものであり、将来的な超伝導スピン流のモデル化を可能とし、超伝導スピントロニクスを大きく発展させると期待される。
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