| 研究課題/領域番号 |
22K18683
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
橋本 顕一郎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00634982)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | カイラル超伝導 / 円偏波 / 共振器 / マイクロ波 / 円二色性 / 自発磁化 / 空洞共振器 / 誘電体ルチル / ホール伝導度 / 円偏光空洞共振器 / トポロジカル超伝導 / マヨラナ粒子 / 円偏光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、時間反転対称性が破れたカイラル超伝導体がマヨラナ粒子をもつトポロジカル超伝導体になり得ることが分かり、基礎・応用の両面から盛んに研究されている。本研究では、マイクロ波円偏光空洞共振器を開発し、カイラル超伝導体候補物質において期待される微小な自発磁化を高感度に検出し、カイラル超伝導実現の是非を徹底的に検証する。本研究により、マイクロ波円偏光空洞共振器を構築することができれば、従来のμSR測定やKerr効果測定において問題となる試料サイズや測定感度の問題点を克服した、全く新しいカイラル超伝導体の検証方法を確立できると考える。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、カイラル超伝導体の新たな検証方法を確立するために、誘電体であるルチルを用いた高いQ値をもつ円偏波空洞共振器を開発した。この共振器を用いれば、カイラル超伝導体が示す微小な自発磁化を高感度に検出可能である。本研究では、テスト測定として、磁場下でビスマス微小単結晶試料のホール伝導度測定を行い、円偏波共振器によって、伝導度テンソルの非対角成分を検出できることを実証した。今後は、希釈冷凍機温度で動作する円編波共振器を構築し、カイラル超伝導実現の是非を徹底的に検証する予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カイラル超伝導体はトポロジカル超伝導体の代表的な候補物質であり、試料表面にマヨラナ粒子が現れることが理論的に指摘されており、その理解はトポロジカル量子計算への応用の観点からも極めて重要である。しかしながら、カイラル超伝導体の検証は実験的に極めて困難であり、候補物質はいくつも報告されているものの、実験的確証には至っていない。したがって、本研究により、カイラル超伝導体の理解が進めば、基礎物理学だけでなく、応用上の観点からも大きな進展が期待される。
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