研究課題
基盤研究(C)
本研究では、強磁性半導体である(In,Fe)Asと超伝導体のNbを用いて超伝導接合を作成し、その電気抵抗が0.1 K程度の極低温で消失することを確認した。電流電圧特性の測定から、このゼロ抵抗がジョセフソン効果によるものであることを示し、強磁性半導体中に超伝導電流を流すことに世界で初めて成功した。また、超伝導臨界電流の磁場依存性や温度依存性から、この強磁性半導体中を流れる超伝導電流がスピン三重項のクーパー対によるものであることを示した。
固体物理学
本研究はこれまで困難であった強磁性半導体中での超伝導近接効果と有限の超伝導電流の観測に世界で初めて成功した。強磁性半導体は強磁性金属と異なり、電場によって磁性を大きく変えることができるため、これを用いた超伝導接合では超伝導電流のスピン状態を電場で制御する、これまでにない画期的な超伝導デバイスの実現も期待できる。強磁性半導体はスピントロニクス材料としても有力であり、スピン三重項超伝導のスピントロニクスへの応用可能性も示すことができた。
