| 研究課題/領域番号 |
20K23374
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小森 祥央 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (00880113)
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| 研究期間 (年度) |
2021-03-12 – 2024-03-31
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| キーワード | 高温超伝導 / スピントロニクス / 近接効果 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者が帰国前に英国で行っていた超伝導スピントロニクスに関する研究を日本で行うための研究環境を整えることから研究プロジェクトを開始した。薄膜作製や低温測定のセットアップを行うことで、良質な酸化物超伝導体/強磁性体の接合の作製およびその測定が可能となり、界面での特異な電子間相互作用の発見に成功した。具体的には、原子層スケールで平坦な界面を有する強磁性体/高温超伝導体/強磁性体の3層構造 (高温超伝導スピンバルブ) を10ナノメートル程度の十分に薄い高温超伝導体の厚みで作製することに成功し、強磁性と高温超伝導の相互作用を低温での電気・磁気測定によって評価することに成功した。従来の金属超伝導体では強磁性体の交換磁場によって超伝導が抑制されるのに対して、高温超伝導体では、交換磁場が増大する条件において超伝導がより強くなるという現象が観測された。これは、超伝導と交換磁場の相互作用が従来と逆向きであることを示すものであり、これを制御することで、強磁性体の磁化の向きを超伝導によって双方向に制御できる可能性が考えられ、超伝導磁気メモリへの応用が期待される。新型コロナウィルスの影響で海外渡航は不可能ではあったが、英国ケンブリッジ大学のJason Robinson教授をはじめとした海外研究者とのオンラインでの議論を頻繁に行い、複数の国際共同研究論文を出版した。また、国内・国際会議を通した本研究プロジェクトに関する成果報告も複数行った。
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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
酸化物超伝導/強磁性界面の作製および測定を行える環境が順調に整い、高温超伝導と強磁性の新しい相互作用の発見などの研究成果が得られている。また、オンラインではあるが海外の研究者との交流を通して、国際共同研究としての論文出版や学会発表などの成果発表が順調に行えているためである。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、高温超伝導体/強磁性界面を用いた強磁性共鳴測定およびトンネル分光測定によって、高温超伝導体中の交換磁場およびスピン流の輸送に関する評価を中心に研究を進める予定である。2022年度は海外渡航が可能になると考えられるため、申請者が研究経験のある英国の研究機関に加え、低温強磁性共鳴測定に詳しい韓国の研究機関で短期滞在を行い、ノウハウを得ることで研究を推進する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
米国製の高周波測定機器 (ベクトルネットワークアナライザ) の納品が遅延し、年度内での予算の支払いができなかったため。
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