カイラル超伝導体の単一ドメインにおける新奇量子輸送現象の探索

• 研究課題/領域番号: 21840004
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 北海道大学 (2010); 旭川医科大学 (2009)
• 研究代表者: 延兼 啓純 北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (60550663)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,704千円 (直接経費: 2,080千円、間接経費: 624千円); 2010年度: 1,287千円 (直接経費: 990千円、間接経費: 297千円); 2009年度: 1,417千円 (直接経費: 1,090千円、間接経費: 327千円)
• キーワード: カイラル超伝導 / マヨラナフェルミオン / トポロジカル量子現象 / 単一ドメイン / 量子異常 / カイラルp波超伝導 / パリティの破れ / ヘリカル渦 / 電子輸送特性

研究概要

カイラル単一ドメインとされるマイクロメートルサイズのSr_2RuO_4超伝導体において電子輸送測定を行い、パリティの破れた電流-電圧特性を発見した。この結果は、クーパー対の内部自由度によりSr_2RuO_4試料がカイラル単一ドメインを形成し、ゼロ磁場で自発磁化していること、また外部磁場を印加することによりドメインのカイラリティが変化していることを示している。我々はこの物理的起源として、単一ドメインSr_2RuO_4の試料端におけるマヨラナフェルミオンの励起を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Majorana-Weyl fermions in(2+1)-dimensional superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, A. Tokuno, T. Matsuyama, and S. Tanda, J. Phys
  • 雑誌名: Conf. Ser 巻: (Accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM spectroscopy on deuteratedκ-(BEDT-TTF-d[ n, n])_2Cu[ N(CN)_2] Br (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Oka, R. Abe, H. Nobukane, N. Matsunaga, K. Nomura, K. Ichimura, and A. Kawamoto, J. Phys
  • 雑誌名: Conf. Ser 巻: (Accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Majorana-Weyl fermions in the chiral superconductor Sr_2RuO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, A. Tokuno, T. Matsuyama, S. Tanda
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 144502(1)-(6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Majorana-Weyl fermions in the chiral superconductor Sr_2RuO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Nobukane, et al
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport properties in a single domain of microscale Sr_2RuO_4 single crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, K. Inagaki, S. Tsuchiya, Y. Asano, K. Ichimura, K. Yamaya, S. Takayanagi, I. Kawasaki, K. Tenya, H. Amitsuka, S. Tanda
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parity-violating current-voltage curves in a single domain of Sr_2RuO_4 superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, K. Inagaki, K. Ichimura, K. Yamaya, S. Takayanagi, I. Kawasaki, K. Tenya, H. Amitsuka, K. Konno, Y. Asano, S. Tanda, Physica B
  • 巻: 405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport Properties in a Single Domain of Microscale Sr_2RuO_4 Single Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Nobukane, et al.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 49 ページ: 20209-20209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Duality Breaking of Vortex Configuration in a Hierarchical Honeycomb Network (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuchiya, T. Toshima, H. Nobukane, K. Inagaki, S. Tanda, Physical Review B
  • 巻: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parity Violation in a Single Domain of Spin-Triplet Sr_2RuO_4 Superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, K. Inagaki, K. Ichimura, K. Yamaya, S. Takayanagi, I. Kawasaki, K. Tenya, H. Amitsuka, K. Konno, Y. Asano, S. Tanda
  • 雑誌名: Solid State Communication 巻: 149 ページ: 1212-1215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parity violation in a single domain of spin-triplet Sr_2RuO_4 superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nobukane, et al.
  • 雑誌名: Solid State Communications 149 ページ: 1212-1215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Duality breaking of vortex configuration in a hierarchical honeycomb network (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tsuchiya, et al.
  • 雑誌名: Physical Review B 80 ページ: 94502-94502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parity-violating current-voltage curves in a single domain of Sr_2RuO_4 superconductors
  • 著者名/発表者名: H.Nobukane, et al.
  • 雑誌名: Physica B ((Article in Press))
  • 査読あり
• [学会発表] 1. Chiral Majorana edge excitations in Sr_2RuO_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, A. Tokuno, T. Matsuyama, K. Ichimura, K. Yamaya, S. Takayanagi, K. Inagaki, K. Tenya, H. Amitsuka, Y. Asano, K. Nomura, and S. Tanda
  • 学会等名: Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries(TQP2012)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] 有機超伝導体λ-(BETS)_2GaCl_4におけるSTM分 (2012)
  • 著者名/発表者名: 光岡雄基、一ノ宮弘樹、延兼啓純、松永悟明、野村一成、ファティマ・スルタナ、小林昭子、小林速男
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] Majorana fermions at the edge of the chiral superconductor Sr_2RuO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, A. Tokuno, T. Matsuyama, K. Ichimura, K. Yamaya, S. Takayanagi, K. Inagaki, K. Tenya, H. Amitsuka, Y. Asano, K. Nomura, and S. Tanda
  • 学会等名: 対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象第2回領域研究会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] カイラル超伝導体Sr_2RuO_4におけるマヨラナ粒子の観測II (2011)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純、得能光行、松山豊樹、丹田聡
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 部分重水素置換κ-(BEDT-TTF-d[ n, n])_2Cu[ N(CN)_2] Brの超伝導ギャップ3 : STM分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡雄基、阿部良太、延兼啓純、松永悟明、野村一成、市村晃一、河本充司
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Majorana-Weyl fermions in(2+1)-dimensional superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, A. Tokuno, T. Matsuyama, S. Tanda
  • 学会等名: 26th international conference on Low Temperature Physics(LT26)
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] STM Spectroscopy on deuteratedκ-(BEDT-TTF-d[ n, n])_2Cu[ N(CN)_2] Br (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Oka, R. Abe, H. Nobukane, N. Matsunaga, K. Nomura, K. Ichimura, A. Kawamoto
  • 学会等名: 26th international conference on Low Temperature Physics(LT26)
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] カイラル超伝導体Sr_2RuO_4におけるマヨラナ粒子の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純、得能光行、松山豊樹、丹田聡
  • 学会等名: 日本物理学会第66年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] 部分重水素置換κ-(BEDT-TTF)_2Cu[ N(CN)_2] Brの超伝導ギャップ2 : STM分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡雄基、阿部良太、延兼啓純、松永悟明、野村一成、市村晃一、河本充司
  • 学会等名: 日本物理学会第66年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] カイラル超伝導体Sr_2RuO_4におけるマヨラナ粒子の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純
  • 学会等名: 日本物理学会第66年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟市)
• [学会発表] 部分重水素置換κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Brの超伝導ギャップ2:STM分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡雄基
  • 学会等名: 日本物理学会第66年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟市)
• [学会発表] 階層構造超伝導ネットワークにおけるボルテックス配置の双対性の破れ (2010)
  • 著者名/発表者名: 土屋聡
  • 学会等名: 日本物理学会 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 階層構造超伝導ネットワークにおけるボルテックス配置の双対性の破れ (2010)
  • 著者名/発表者名: 土屋聡、豊嶋剛司、延兼啓純、稲垣克彦、市村晃一、丹田聡
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] Parity violation in a chiral single domain Sr_2RuO_4 : Implication of Majorana fermions (2009)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純
  • 学会等名: I.F. Schegolev Memorial Conference"Low-Dimensional Metallic and Superconducting Systems"
  • 発表場所: Chernogolovka, Russia
  • 年月日: 2009-10-11
• [学会発表] 単一ドメインSr_2RuO_4におけるパリティ破れの発見 (2009)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純
  • 学会等名: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Parity-Violating Current-Voltage Curves in a Single Domain of Sr_2RuO_4 Superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets
  • 発表場所: Hilton Niseko Village, Hokkaido
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Majorana fermions in a chiral superconductor Sr_2RuO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純
  • 学会等名: The 1st International Mini-Workshop on Topological Physics
  • 発表場所: Hokkaido University
  • 年月日: 2009-06-08
• [学会発表] Parity violation in a chiral single domain Sr_2RuO_4 : Implication of Majorana fermions (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, A. Tokuno, T. Matsuyama, and S. Tanda
  • 学会等名: I. F. Schegolev Memorial Conference Low-Dimensional Metallic and Superconducting Systems
  • 発表場所: Chernogolovka, Russia
• [学会発表] 単一ドメインSr_2RuO_4におけるパリティ破れの発見 (2009)
  • 著者名/発表者名: 延兼啓純、稲垣克彦、市村晃一、山谷和彦、高柳滋、川崎郁斗、天谷健一、網塚浩、金野幸吉、浅野泰寛、本間龍也、丹田聡
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] Parity-violating current-voltage curves in a single domain of Sr2_RuO_4 superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukane, K. Inagaki, K. Ichimura, K. Yamaya, S. Takayanayagi, I. Kawasaki, K. Tenya, H. Amitsuka, K. Konno, Y. Asano, S. Tanda
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets(ISCOM 2009)
  • 発表場所: Hokkaido
• [備考]
  • URL: http://exp-ap.eng.hokudai.ac.jp/~nobukane/wiki/index.php
• [備考]
  • URL: http://exp-ap.eng.hokudai.ac.jp/~nobukane/wiki/index.php
• [備考]
  • URL: http://exp-ap.eng.hokudai.ac.jp/~nobukane/