チタン酸ストロンチウム電場誘起伝導表面における極性超伝導の解明と機能開拓

• 研究課題/領域番号: 25K07197
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 野島 勉 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80222199)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2027年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 超伝導 / 極性超伝導 / 2次元電子系 / 超伝導と強誘電の共存

研究開始時の研究の概要

本研究ではSrTiO3電場誘起伝導表面に発現する、電気極性を持った超伝導状態（極性超伝導状態）の存在およびその物理描像を明らかにするとともに、従来にない超伝導の機能を開拓する。具体的には電流方向、磁場方向をベクトル的に変化させ、発生する高調波電圧ベクトルを測定する手法を駆使して電気分極の大きさと方向を同定し、これに基づく超伝導状態での異方的磁場中輸送特性より極性超伝導状態の具体的なモデルを提案する。その後、この系の特殊な電気分極を利用することにより、面内磁場による面直磁束誘起現象を創出するとともに、電気分極の人工制御にも挑戦する。以上より極性超伝導の物理学の大幅な進展を図る。