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2020 年度 実績報告書

スピン流を用いた高温超伝導物質のスピン励起の観測

研究課題

研究課題/領域番号 19K23414
研究機関東北大学

研究代表者

LUSTIKOVA JANA  東北大学, 先端スピントロニクス研究開発センター, 助教 (90847964)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
キーワード超伝導 / 銅酸化物 / 鉄系超伝導体 / スピン流 / スピントロ二クス / スピン注入
研究実績の概要

本研究では電子スピンの流れであるスピン流にスピン物性のプローブとして注目し、スピントロニクス実験手法によって高温超伝導物質のスピン励起の観測を目指す。これによって超伝導発現におけるスピン励起の役割の多角的理解への貢献を期待する。具体的には高温超伝導物質へのスピン注入実験を行い、スピン注入効率と超伝導相図の関係を明らかにする。本目的を達成するため、本年度は、初年度に立ち上げた測定システムを活かし、マイクロ波照射実験によって強磁性体から高温超伝導物質へのスピン注入を室温から低温までの広い温度領域において行い、以下の成果が得られた。
(1)銅酸化物高温超伝導体|強磁性体の構造において温度依存性を詳細に調べ、超伝導転移温度付近においてスピン注入効率の変化を観測した。銅酸化物高温超伝導体の超伝導ギャップの構造や準粒子の状態密度を考慮し、その物理機構を検討した。
(2)更に、鉄系超伝導体|強磁性体の界面を有する構造を作製し、上記のアプローチを適用することによって、鉄系超伝導体の構造相転移温度以下においてスピン注入効率の変化を観測した。対象の鉄系超伝導物質において構造相転移を伴ってストライプ型の異方的スピン揺らが実現することは知られており、非磁性不純物のドーピングによって構造相転移温度が異なる結晶との比較によってスピン注入効率との関連性を検討した。
上記の研究成果について、現在、論文を投稿準備中である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Purdue University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Purdue University
  • [国際共同研究] Tsinghua University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Tsinghua University
  • [学会発表] Transport phenomena in superconductor/magnet hybrids2020

    • 著者名/発表者名
      Jana Lustikova
    • 学会等名
      Tohoku University - Riken 2nd collaborative workshop “Math meets Quantum Materials”
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin Transport and Excitations in MBE-grown Fe-based High Tc Superconductors2020

    • 著者名/発表者名
      Jana Lustikova
    • 学会等名
      Tohoku-Tsinghua Joint Conference 2020 on Matching Fund Projects 2019 and 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin valve devices with van der Waals superconductor materials2020

    • 著者名/発表者名
      Jana Lustikova
    • 学会等名
      The 4th International Symposium for The Core Research Cluster for Spintronics
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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