| 研究課題/領域番号 |
21H01792
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
野島 勉 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80222199)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 超伝導 / 2次元超伝導 / 量子磁束 / 電気二重層トランジスタ |
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| 研究成果の概要 |
MoS2単結晶表面の電場誘起2次元電子系や剥離法により作製したNbSe2単結晶薄膜を用いて、高い結晶性を有する2次元超伝導体における量子磁束状態およびそのダイナミクスを研究した。これらの輸送特性を温度・磁場・電流・厚さの関数として詳細に測定することにより、2次元超伝導体の量子ゆらぎを反映した包括的な磁束相図を作成することに成功した。得られた結果の比較を通して、2次元超伝導の典型として知られる量子金属状態（面直磁場中において電気抵抗が極低温まで残る状態）の発生起源やゼロ磁場中の電流により発生する量子磁束―反磁束状態およびその動的相転移を明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
低温物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質が持つ次元性を3次元から2次元へ下げることにより、量子ゆらぎの効果が飛躍的に大きくなることはスピン系をはじめ様々な物質系で共通して期待される事象である。本研究成果は、これを巨視的な超伝導の磁束系やそのダイナミクスにおいて明らかにしたものであり広い学術分野にわたる波及効果を持つ。本研究で得られた量子金属状態や磁束-反磁束状態の動的転移といった2次元超伝導体の磁束ダイナミクスは、磁束状態に対する深い知見が不可欠な超伝導線材応用だけでなく、超伝導量子ビット等といった薄膜デバイスを用いたエレクトロニクス応用へ向けた基礎研究となるため、社会的意義も十分に有する。
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