4探針プローブでの量子ショット雑音測定によるボーズ金属の直接検出

• 研究課題/領域番号: 23H00265
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分29:応用物理物性およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長谷川 修司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00228446)
• 研究分担者: 秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円); 2025年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2024年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円); 2023年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
• キーワード: 量子ショットノイズ / ４探針プローブ / 原子層超伝導 / ボーズ金属 / トンネル分光

研究開始時の研究の概要

超高真空中で極低温での極限状態での計測技術を発展させ、電気伝導度とトンネルスペクトルの計測に加えて、トンネル電流のショットノイズを同時測定する技術を開発する。これによって、我々が発見した原子層超伝導に特有な「ボーズ金属」状態を直接検出する。この状態は、超伝導状態のようにクーパー対が形成されているが、その波動関数がマクロなスケールでコヒーレントな状態になっていないためにゼロ抵抗状態にならない状態であり、２次元超伝導の揺らぎの効果を直接示す現象である。常伝導金属のようなフェルミ統計ではなくボーズ統計にしたがう金属相であり、極めて興味深く、ナノスケールサイズの物体の物性研究のフロンティアを広げる。