超伝導クーパー対発光の理論

• 研究課題/領域番号: 22540355
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 浅野 泰寛 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (20271637)
• 連携研究者: 末宗 幾夫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00112178)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 超伝導 / 発光 / 物性理論 / 超伝導素子

研究概要

本研究では超伝導クーパー対が再結合して発光する機構を理論的に解明し、実験に超伝導pn接合で見出される発光強度や寿命の特徴的な振る舞いを説明した。また、次世代の量子情報基盤となるマヨラナ粒子の電磁気学的性質を調べた。固体中で現れるマヨラナ粒子は必ず奇周波数クーパー対を伴うこと、奇周波数クーパー対が電磁気学的な不安定性を内在していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Majorana fermions and odd-frequency Cooper pairs in a normal-metal nanowire proximity-coupled to a topological superconductor (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano, Y. Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87 号: 10 ページ: 1184-1200
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.104513
  • NAID: 120005228602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous surface impedance in a normal-metal/superconductor junction with a spin-active interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano, M. Ozaki, T. Habe, A.A. Golubov, Y. Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 86 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.024510
  • NAID: 120004405570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooper-pair Raidative Recombination in Semiconductor Heterostructures : Impact on Quantum Optics and Optoelectronics (2012)
  • 著者名/発表者名: I.Suemune, H.Sasakura, Y.Hayashi, K.Tanaka, T.Akazaki, Y.Asano, R.Inoue, H.Takayanagi, E.Hanamura, J.-H.Huh, C.Hemannstaedter, S.Odashima, H. Kumano
  • 雑誌名: Japan.J.App.Phys. 巻: Vol.51 号: 1R ページ: 010114-010114
  • DOI: 10.1143/jjap.51.010114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photon-pair generation based on superconductivity (2012)
  • 著者名/発表者名: I.Suemune
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express 巻: 9 号: 14 ページ: 1184-1200
  • DOI: 10.1587/elex.9.1184
  • NAID: 130001921225
  • ISSN: 1349-2543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Photon Generation in a Nb/n-InGaAs/p-InP Superconductor/Semiconductor-diode Light Emitting Device (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Sasakura, S.Kuramitsu, Y.Hayashi, K.Tanaka, T.Akazaki, E.Hanamura, R.Inoue, H.Takayanagi, Y.Asano, H.Kumano, I.Suemune
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: Vol.107 号: 15
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.157403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Josephson effect in noncentrosymmetric superconductor junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Asano, S.Yamano
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 号: 6 ページ: 64526-64526
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.064526
  • NAID: 120003326037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional Surface Impedance of a Normal-Metal Film Covering a Spin- TripletSuperconductor Due to Odd-Frequency Cooper Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano, A A Golubov, Ya V Fominov, and Y Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: Vol 107 号: 8
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.087001
  • NAID: 120003295088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of quantum transport in Josephson junctions with a ferromagnetic insulator (2010)
  • 著者名/発表者名: S Kawabata and Y. Asano
  • 雑誌名: Low Temperature Physics 巻: 36 号: 10 ページ: 915-919
  • DOI: 10.1063/1.3515524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling between Two Helical Superconductors via Majorana Edge Channe (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano, Y Tanaka, and N Nagaosa
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: Vol 105 号: 5
  • DOI: 10.1103/physrevlett.105.056402
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cooper-pair Light Emitting Diode:Temperature Dependences of Quantum Efficiency and Radiative Recombination Lifetime (2010)
  • 著者名/発表者名: I Suemune, Y Hayashi, S Kuramitsu,K Tanaka, T Akazaki, H Sasakura, R Inoue, H Takayanagi,Y. Asano, E Hanamura,and H Kumano
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: vol 3 号: 5 ページ: 054001-054001
  • DOI: 10.1143/apex.3.054001
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cooper-pair Light Emitting Diode : Temperature Dependences of Quantum Efficiency and Radiative Recombination Lifetime (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Suemune, Y.Hayashi, S.Kuramitsu, K.Tanaka, T.Akazaki, H.Sasakura, R.Inoue, H.Takayanagi, Y.Asarn, K.Hanamura, H.Kumano
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling between Two Helical Superconductors via Majorana Edge Channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Asano, Y.Tanaka, N.Nagaosa
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • NAID: 120002317140
  • 査読あり
• [学会発表] Majorana fermions and Odd-frequencyCooper Pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: 9th International Conference on NewTheories,Discoveries and Applications of Superconductors and Related
  • 発表場所: Materials, Roma, Italy
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] Odd-frequency Cooper Pairs in spin- triplet superconducting junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: The International conferenceDubna-Nano2012
  • 発表場所: Dubna, Russia
  • 年月日: 2012-07-13
• [学会発表] Odd-frequency Cooper Pairs in ferromagnetic junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: 8th International Workshop on Nanomagnetism & Superconductivity
  • 発表場所: Spain
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] Proximity Effect of Odd-frequency Cooper Pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: International Conference on Topological Phenomena
  • 発表場所: Nagoya,Japan
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] Majorana fermions and Odd-frequency Cooper Pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: MTI Nonconventional Insulators Workshop 2012
  • 発表場所: Argonne National Laboratory
• [学会発表] Majorana fermions and Odd-frequencyCooper Pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: Workshop on SuperconductingNanohybrids 2012
  • 発表場所: San Sebastian, Spain
• [学会発表] Majorana fermions and Odd-frequency Cooper Pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: MTI Nonconventional Insulators Workshop 2012
  • 発表場所: Argonne National Laboratory, Illinois, U. S. A.
  • 招待講演
• [学会発表] Majorana fermions and Odd-frequency Cooper Pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. asano
  • 学会等名: Workshop on Superconducting Nanohybrids 2012
  • 発表場所: Donostia International Physics Center, San Sebastian, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] Odd-frequency Cooper Pairs in spin-triplet superconducting junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. asano
  • 学会等名: The International conference "Dubna-Nano2012
  • 発表場所: Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, Dubna, Russia
  • 招待講演
• [学会発表] Odd-frequency Cooper Pairs and TheirEffects on Surface Impedance (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: Superconductivity and Magnetism, SM-2011
  • 発表場所: Kishinev, Moldva
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] Anomalous Surface Impedance due toOdd-frequency Cooper Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: 7th International Workshop on Nanomagnetism & Superconductivity
  • 発表場所: Coma-ruga, Spain
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] Anomalous Surface Impedance due to Odd-frequency Cooper Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Asano
  • 学会等名: 7th International Workshop on Nanomagnetism & Superconductivity
  • 発表場所: Hotel Marvel, Coma-ruga, Spain(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] Anomalous Surface Impedance due toOdd-frequency Cooper Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: 8th International Conference on New Theories,Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] Anomalous Surface Impedance due to Odd-frequency Cooper Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Asano
  • 学会等名: 8th International Conference on New Theories, Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials
  • 発表場所: J.W.Marriott Hotel, Chongqing, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] Tunneling between Two Helical superconductors via Majorana Edge Channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Asano
  • 学会等名: Superconductivity and Magnetism 2010
  • 発表場所: Paestum, Italy サレルノ大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Tunneling between Two Helical superconductors via Majorana Edge Channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Asano
  • 学会等名: Superconductivity and Magnetism 2010
  • 発表場所: Savoy Hotel, Paestum, Italy 招待講演
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Unusual Cooper Pairs in Superconducting Proximity Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Asano
  • 学会等名: International Conference on Superconductivity and Magnetism 2010
  • 発表場所: Porto Bello Hotel, Antalya, Turkey 招待講演
  • 年月日: 2010-04-26
• [備考]
  • URL: http://zvine-ap.eng.hokudai.ac.jp/~asano/index.html