トポロジカル絶縁体／超伝導体接合に形成されるマヨラナ粒子の検出と制御

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23415
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2020-2021); 東北大学 (2019)
• 研究代表者: 井上 悠 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90843342)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2022-03-31
• キーワード: トポロジカル絶縁体 / ジョセフソン接合

研究成果の概要

物質中に、電荷ゼロの粒子であるマヨラナ粒子として説明される状態を形成し、その特異な性質を明らかにしようとする試みが行われている。本研究では、この状態の実験的な形成を可能にする、トポロジカル絶縁体への超伝導近接効果に着目し、高品質なトポロジカル絶縁体薄膜の作製に取り組んだ。さらに、物質中のマヨラナ粒子の実験的な検出を行う試みとして、ジョセフソン接合の作製技術の開発と、微細素子の高精度な測定技術の構築を行った。

自由記述の分野

物性物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

高品質なトポロジカル絶縁体薄膜と、トポロジカルジョセフソン素子等、微細素子の作製・評価技術の構築に関する実験を実施した。以上の成果により、物質中のマヨラナ粒子の観測と制御に向けた研究が前進するものと期待する。