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2008 年度 実績報告書

異方的超伝導に特有の新量子現象

研究課題

研究課題/領域番号 17071007
研究機関京都大学

研究代表者

前野 悦輝  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80181600)

研究分担者 三宅 和正  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90109265)
田仲 由喜夫  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40212039)
柏谷 聡  独立行政法人産業技術総合研究所学, エレクトロニクス研究部門, グループ長 (40356770)
キーワード異方的超伝導 / ルテニウム酸化物 / スピン三重項超伝導 / スーパークリーン / トンネル効果 / 奇周波数ペアリング / 超伝導近接効果
研究概要

スピン三重項超伝導に関する第一のアプローチ「超伝導秩序パラメターの制御による新量子現象の研究」に関して、上部臨界磁場の温度と磁場方向依存に対する精確なデータを集積し、特異な超伝導抑制効果に対する理解を深めた。またSr2RuO4の酸素位置でのクーロン斥力の効果も考慮した理論を展開し、時間反転対称性を破るいわゆるカイラルスピン三重項状態を導き、スピン軌道相互作用と軌道間フント結合によって秩序変数ベクトルがab面内を向いた基底状態の安定性も導いた。
第二のアプローチ「共晶接合系などでの新量子現象の研究」に関して、Sr2RuO4-Ru共晶系(3-K相)やSr2RuO4-Sr3Ru207共晶系に特有の弱い超伝導の起源を微弱磁場下での磁化率などから明らかにした。また集束イオンビーム(FIB)用いた微細加工によってミクロン程度の微細なデバイス作成のプロセスを確立し、3-K相のミクロな輸送特性を測定した。その結果、電流電圧特性に超伝導ネットワークに対応する力信号が観測され、3-K相の超伝導は1.5-K相と同様に奇パリティであることがわかった。また、カイラルドメインの運動に対応すると考えられるヒステリシスを観測した。さらにSr2RuO4と鉛の近接効果接合をFIBを用いて作製し、臨界電流の温度依存性からSr2RuO4の超伝導パリティは従来型と異なる奇パリティである明確な証拠を得た。理論展開ではカイラル超伝導体磁束について、渦の向きとカイラリティの相対的関係の磁束のシャドー効果や不純物効果への影響を調べた。
本特定領域の他の研究グループとの連携を深めた。特に「超流動ヘリウム3」と「原子気体の超流動性」のグループとは小研究会を2回開催した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Pairing Mechanism and Anisotropy of d-Vector of Spin-Triplet Superconductor Sr2RuO42009

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshioka and K. Miyake
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 78

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model for Vortex core Tunneling spectroscopy of chiral p-wave superconductors via odd-frequency pairing states2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanuma, N. Hayashi, Y. Tanaka and A. A. Golubov
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 102(11)

      ページ: 117993-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple superconducting transitions in the Sr3Ru2O7 region of Sr3Ru2O7-Sr2RuO4 eutectic crystals2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka, S. Fusanobori, S. Yonezawa, H. Yaguchi, Y. Maeno, R. Fittipaldi, A. Vecchione
    • 雑誌名

      Physical Revuew B 77 (21)

      ページ: 214511-1-1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High pressure de Haas-van Alphen studies of Sr2RuO4 using an anvil cell2008

    • 著者名/発表者名
      S. K. Goh, P. L. Allreza, P. D. A. Mann, A. M. Curnberlidge, C. Bergernann, M. Sutherland, and Y. Maeno
    • 雑誌名

      Current Applied Physics 8 (3-4)

      ページ: 304-307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous pinning behavior in Sr2RuO42008

    • 著者名/発表者名
      K. Tenya, R. Yamahana, M. Yokoyama, H. Amitsuka, K. Deguchi, and Y. Maeno
    • 雑誌名

      Physica B-Condensed Matter 403(5-9)

      ページ: 1101-1103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zero-Point Motion of Oxygen and Anomalous Isotope Effect in Sr2RuO42008

    • 著者名/発表者名
      A. Okada and K. Miyake
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77 (9)

      ページ: 093707-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chirality sensitive effect on surface states in chiral p-wave superconductors2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yokoyama, C. Iniotakis, Y. Tanaka, and M. Sigrist
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 100(22)

      ページ: 177002-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous transport through the p-wave superconducting channel in the 3-K phase of Sr2RuO42008

    • 著者名/発表者名
      H. Kambara, S. Kashiwaya, H. Yaguchi, Y. Asano, Y. Tanaka, and Y. Maeno
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 101(26)

      ページ: 267003-1-4

    • 査読あり
  • [学会発表] Sr2RuO4-Ru共晶系における3-K相超伝導の伝導特性II2009

    • 著者名/発表者名
      神原浩、柏谷聡、矢口宏、浅野泰寛、田仲由喜夫、前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] Sr3Ru207-Sr2RuO4共晶系における多段階超伝導転移の一軸性圧力効果2009

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎, 矢口宏, 前野悦輝, R. Fittipaldi, A. Vecchione
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] Pb/Sr2RuO4/Pb接合の超伝導特性2009

    • 著者名/発表者名
      中村壮智, 中川竜司, 米澤進吾, 寺嶋孝仁, 前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] 近接効果による超伝導パリティー検証のためのPb/Sr2RuO4/Pb接合素子の作成2009

    • 著者名/発表者名
      中川竜司, 中村壮智, 寺嶋孝仁, 米澤進吾, 前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Odd-frequency Cooper pairing in non-uniform superconducting systems2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka
    • 学会等名
      10th German-Japanese Symposium
    • 発表場所
      Schloss Ringberg, Rottach-Egern (Germany)
    • 年月日
      2008-10-01
  • [学会発表] Sr2RuO4-Ru共晶系における3-K相超伝導の伝導特性2008

    • 著者名/発表者名
      神原浩、柏谷聡、矢口宏、浅野泰寛、田仲由喜夫、前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手)
    • 年月日
      2008-09-23
  • [学会発表] 磁場方向精密制御下におけるSr2RuO4の上部臨界磁場角度依存性2008

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎、中村壮智、青野有造、米澤進吾、石田憲二、前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手)
    • 年月日
      2008-09-23
  • [学会発表] Recent topics about topological Aspects in inhomogeneous superconducting systems2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Transport and Fluctuations at Nanoscale
    • 発表場所
      Maestral (Montenegro)
    • 年月日
      2008-09-03

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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