重い電子系超伝導ナノ構造で拓くスピン三重項クーパー対の量子物性科学

• 研究課題/領域番号: 25H00599
• 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13:物性物理学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 木俣 基 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (20462517)
• 研究分担者: 野島 勉 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80222199) ; 水島 健 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (50379707)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 47,580千円 (直接経費: 36,600千円、間接経費: 10,980千円); 2025年度: 30,160千円 (直接経費: 23,200千円、間接経費: 6,960千円)
• キーワード: スピン三重項超伝導 / スピントロニクス / 重い電子系

研究開始時の研究の概要

本研究では、超伝導クーパー対が磁化を持つ「スピン三重項超伝導」が確実視される重い電子系化合物において、クーパー対の量子的性質が顕在化する「ジョセフソン効果」と「超伝導近接効果」に主に着目し、三重項クーパー対の量子現象の物理を開拓する。
実験手法としてはバルクの三重項超伝導体に、超伝導接合の作製や集束イオンビーム微細加工による素子化といった先端技術を適用し実験を行う。
本研究はトポロジカル物性、スピントロニクス、量子計算等の分野にも大きな波及効果を有すると期待される。
本研究の推進を通じて、国際的にも近年注目される三重項超伝導の研究を次の段階へと先導することを目指す。