• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

マイクロ波顕微鏡を用いた単一磁束量子ダイナミクスの実時間計測

研究課題

研究課題/領域番号 20K20891
研究機関東京大学

研究代表者

前田 京剛  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (70183605)

研究分担者 加藤 雄介  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワードマイクロ波顕微鏡 / フラックスフロー / ホール効果 / 鉄カルコゲナイド / BdG方程式
研究実績の概要

本研究は,摩擦によるエネルギー損失の減少を大目標とし,界面摩擦と同じダイナミクスに従う超伝導体磁束量子格子をモデル系として利用して問題攻略の糸口を探ることを大目的とする。具体的には,磁束量子が運動状態でも欠陥等のランダムネスや相互作用を通じて受ける複雑な動的ピン止め過程の詳細を理解することを目的として,マイクロ波フラックスフローホール効果の測定に加えて,マイクロ波顕微鏡の導入による局所複素伝導度測定も併用し,運動する磁束量子一本がピン止め中心との相互作用で周辺に引き起こすエネルギー散逸過程の詳細を解明する。コロナ禍やロシアの軍事侵攻による液体ヘリウムの絶対的不足等から当初目的を達することはできなかったものの,以下の成果を得た。
(1)液体ヘリウム中で動作するAFM型マイクロ波顕微鏡装置一式を完成させた。
(2)時間に依存するギンツブルグ・ランダウ方程式により孤立量子渦のフロー状態における駆動力を求め、その起源を明らかにした。また2次元系におけるPearl型量子渦や3次元系における曲がった量子渦にかかる駆動力を解析的に求めた。また鉄系超伝導体FeSeを念頭にBogoliubov-deGennes 方程式に基づく時間発展方程式のコードを作成した。
(3)FeSeバルク単結晶を気相成長法にて作製し,十字型共振器を用いたフラックスフロー・ホール効果の測定を行った。その結果,ホール角が非常に小さいことを発見した。(2)の成果も合わせると,この結果は,ホールバンド・電子バンドの両方をもつ多バンド超伝導体の新し効果,すなわち打消し合の効果であることが分かった。
(4)PLD法で作製した一連のFeSe1-xTexにおいて,新たに開発した手法によるマクロ複素伝導度測定,マイクロ波顕微鏡によるトポ像,局所複素伝導度測定を併用し,界面高温超伝導のゼロ抵抗温度上昇を目指しているが,ここで時間切れとなった。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Interface superconductivity in FeSe thin films on SrTiO3 grown by the PLD technique2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, T., Ogawa, H., Nabeshima, F., Maeda, A.
    • 雑誌名

      Superconducting Science and Technology

      巻: 35 ページ: 07LT01/1-5

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ac6d83

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄カルコゲナイド薄膜における超伝導,磁性,ケマティシティー2022

    • 著者名/発表者名
      鍋島 冬樹, 前田 京剛
    • 雑誌名

      個体物理

      巻: 57 ページ: 497-515

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三角関数とフーリエ解析2022

    • 著者名/発表者名
      前田 京剛
    • 雑誌名

      Newton

      巻: 別冊「三角関数」 ページ: 121-157

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex dynamics in the two-dimensional BCS-BEC crossover2022

    • 著者名/発表者名
      M. Heyl, K. Adachi, Y. M. Itahashi, Y. Nakagawa, Y. Kasahara, E. J. W. List-Kratochvil, Y. Kato, Y. Iwasa
    • 雑誌名

      Nature Communications 13:6986 (2022)

      巻: 13 ページ: 6986/1-7

    • DOI

      10.1038/s41467-022-34756-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluctuation contribution to Spin Hall Effect in Superconductors2022

    • 著者名/発表者名
      A. Watanabe, H. Adachi, .Y. Kato
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 106 ページ: 104504/1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.106.104504

    • 査読あり
  • [学会発表] マルチバンド超伝導体FeSeにおけるフラックスフローHall効果2023

    • 著者名/発表者名
      小川亮, 鍋島冬樹, 前田京剛
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] PLD法で作製した極薄膜FeSe/STOの超伝導特性2023

    • 著者名/発表者名
      小林友輝, 小川浩生, 中川大輝, 鍋島冬樹, 前田京剛
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] マイクロARPESによるFeSe薄膜の純粋ネマティック相の電子状態2023

    • 著者名/発表者名
      中山耕輔, 鍋島冬樹, 久保田雄也, 相馬清吾, 田中清尚, 北村未歩, 堀場弘司, 組頭広志, 高橋隆, 矢橋牧名, 前田京剛, 佐藤宇史
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] 界面超伝導のFeSe/STOにおける電気二重層トランジスタによる膜厚制御2023

    • 著者名/発表者名
      小川 浩生, 小林 友輝, 中川 大輝, 鍋島 冬樹, 前田 京剛
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] PLD 法で作製した FeSe/STO における完全反磁性の観測2023

    • 著者名/発表者名
      小林 友輝, 中川 大輝, 小川 浩生, 鍋島 冬樹, 前田 京剛
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 薄膜X線回折とX線反射率を組み合わせたベイズ解析2023

    • 著者名/発表者名
      崎下 雄稀, 鍋島 冬樹, 前田 京剛, 福島 孝治
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 一軸性カイラル反強磁性鎖における量子効果2023

    • 著者名/発表者名
      角田峻太郎, 田中秋広, 加藤雄介
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] 一軸性カイラル強磁性鎖におけるHeight Parity EffectとSpin Parity Effect2023

    • 著者名/発表者名
      児玉壮平, 田中秋広, 加藤雄介
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] 一次元カイラル磁性体のスピンパリティー効果に関する半古典理論2023

    • 著者名/発表者名
      田中秋広, 児玉壮平, 加藤雄介
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] 量子輸送方程式によるカイラル金属バルクでのスピン輸送の記述2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕太, 加藤雄介
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] FeSe0.5Te0.5薄膜におけるテラヘルツ第3高調波発生2022

    • 著者名/発表者名
      松本陽行, 中村祥子, 小川浩生, 小林友輝, 色摩直樹, 鍋島冬樹, 前田京剛, 島野亮
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [学会発表] 超伝導遮蔽電流存在下のFeSe0.5Te0.5薄膜によるテラヘルツ第2高調波発生2022

    • 著者名/発表者名
      中村祥子, 松本陽行, 小川浩生, 小林友輝, 鍋島冬樹, 前田京剛, 島野亮
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [学会発表] FeSe薄膜における純粋ネマティック相の研究2022

    • 著者名/発表者名
      久保田雄也, 鍋島冬樹A, 中山耕輔, 大隅寛幸, 田中良和, 玉作賢治, 鈴木剛, 岡﨑浩三, 佐藤宇史, 前田京剛, 矢橋牧名
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [学会発表] 薄膜X線回折とX線反射率を組み合わせた膜厚のベイズ推定2022

    • 著者名/発表者名
      崎下雄稀, 鍋島冬樹, 前田京剛, 福島孝治
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [学会発表] PLD法 で作製した極薄膜 FeSe/SrTiO3 における保護層の効果2022

    • 著者名/発表者名
      小林 友輝, 小川 浩生, 中川 大輝, 鍋島 冬樹, 前田 京剛
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Rydberg原子を用いたDzyaloshinskii-Moriya相互作用を有する量子スピン鎖の実現方法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      國見昌哉, 富田隆文, 桂法称, 加藤雄介
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [学会発表] カイラル金属界面でのスピン輸送現象2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕太, 加藤雄介
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [備考] 前田研究室HP

    • URL

      https://sites.google.com/g.ecc.u-tokyo.ac.jp/maedalab/

  • [備考] 加藤研究室HP

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/kato-yusuke-lab/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi