| 研究課題/領域番号 |
19K03712
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
横山 毅人 東京工業大学, 理学院, 助教 (30578216)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 超伝導 |
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| 研究実績の概要 |
光は偏光の自由度を持ち、これが光のスピン角運動量を与える。また、光渦と呼ばれるらせん形の波面を持つ光は、偏光に依存しない軌道角運動量を持つ。特に、光渦は近年のレーザー技術の進展により様々な応用が可能になってきている。一方で、ニオブなど通常デバイスで用いられる超伝導体は従来型超伝導体と呼ばれその軌道角運動量はゼロである。
超伝導は位相の他に、軌道角運動量やスピンなどの自由度を持つため、従来の超伝導デバイスでは超伝導の性質を十分に利用しているとは言えない。従って、これらの自由度に着目すれば新奇な物性が発見でき、新機能を示すデバイス応用への道が開かれる可能性がある。
本研究では超伝導体に角運動量を持った光を照射し、光による超伝導体の制御性を明らかにすることを目的としている。特に、光の角運動量を超伝導体に転写する現象を明らかにすることが目的である。
研究代表者は昨年度まで得られた結果に基づき、光渦としてベッセルビーム以外にもラゲール・ガウシアンビーム等の他の種類の光渦や光の偏光が回転するベクトルビームの場合について考察を行った。クーパー対の運動量は相対運動量と重心運動量の2種類あるが、光の角運動量がクーパー対の重心運動量を与える可能性について検討し、数値計算手法に詳しい専門家と議論し準古典グリーン関数法に基づく計算手法を構築した。また、昨年度まで得られた結果を研究会等で発表し、専門家と議論を行うことで進展を得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
他の種類の光渦や光の偏光が回転するベクトルビームの場合について考察を行い、光の角運動量がクーパー対の重心運動量を与える可能性について検討し、準古典グリーン関数法に基づく計算手法を構築したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
準古典グリーン関数法に基づく計算により、光の角運動量のクーパー対の重心運動量への転写現象を明らかにする。また、光によるトポロジカル超伝導の発現を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルスにより出張がキャンセルになったため。研究をより効率的に進めるため光及び超伝導関連の書籍を購入する予定である。
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