超流動ヘリウム3の界面で期待されるマヨラナ粒子の探索

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340095
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 奥田 雄一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50135670)
• 研究分担者: 野村 竜司 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (00323783)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 超低温 / 量子凝縮系

研究概要

超流動3He-B相は、壁近傍ではユニークな準粒子状態をギャップ内に低エネルギー状態として持つ。我々は横波音響インピーダンスの手法により、その存在を確かめることに成功していた。さらに、壁表面を超流動4Heの薄膜で覆い、3He準粒子の散乱条件を変化させることで、その詳細を明らかにした。この表面束縛状態は、specularの極限でMajoranafermionになるという驚くべき結果が導かれ、その磁気的性質を解明している。

研究成果

• [雑誌論文] Surface Andreev bound states of superfluid 3He and Majorana Fermions (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Okuda and R.Nomura
  • 雑誌名: J.Phys.:Condens.Matter 24 巻: 343201 ページ: 1-19
  • DOI: DOI:10.1088/0953-8984/24/34/343201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odd-frequency Cooper pairs and zero-energy surface bound states in superfluid 3He (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Higashitani,S.Matsuo,Y.Nagato,K.Nagai,S.Murakawa,R.Nomura,and Y.Okuda
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 024524-1-5 ページ: 85
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.85.024524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong suppression of the Kosterlitz-Thouless Transition in a 4He film under high pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Murakawa,M.Wasai,K.Akiyama,Y.Wada,Y.Tamura,R.Nomura and Y.Okuda
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 108 ページ: 025302
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.108.025302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Majorana Cone of the Superfluid 3He B Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Murakawa,Y.Wada,Y.Tamura,M.Wasai,M.Saitoh,Y.Aoki,R.Nomura,Y.Okuda,Y.Nagato,M.Yamamoto,S.Higashitani and K.Nagai
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80 ページ: 013602
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.80.013602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Andreev Bound States of the Superfluid 3He B Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Nomura,S.Murakawa,Y.Wada,Y.Tamura,M.Wasai,K.Akiyama,M.Saitoh,Y.Aoki and Y.Okuda,Physica E
  • 雑誌名: Physica E 巻: 43 ページ: 718-721
  • DOI: doi.org/10.1016/j.physe.2010.07.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superfluid transition of a 4He thin film pressurized by bulk liquid 3He (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Wasai.S.Murakawa,Y.Tamura,Y.Wada,Y.Aoki,R.Nomura and Y.Okuda
  • 雑誌名: J.Low Temp.Phys. 巻: 158 ページ: 268-274
  • DOI: DOI10.1007/s10909-009-0017-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transverse acoustic impedance measurements for surface states of superfluid 3He A1 and A2 phases (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Murakawa,A.Yamgaguchi,M.Arai,M.Wasai,Y.Aoki,H.Ishimoto,R.Nomura and Y.Okuda
  • 雑誌名: J.Low Temp.Phys. 巻: 158 ページ: 141-146
  • DOI: DOI:10.1007/s10909-009-0008-7
  • 査読あり
• [学会発表] Surface Majorana cone of the topological superfluid 3He B phase(invited talk) (2013)
  • 著者名/発表者名: R.Nomura
  • 学会等名: APS March Meeting 2013,Invited Session:Superfluids under Nanoscale Confinement,Baltimore,Maryland
  • 発表場所: 米国
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] 超流動3He-B相における表面アンドレーエフ束縛状態の磁場効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山綱紀 , 和才将大 , 中尾武 , 野村竜司, 奥田雄一
  • 学会等名: 第6回物性科学領域横断研究会(領域合同研究会)
  • 発表場所: 東京大学武田先端知ビル5F武田ホール
  • 年月日: 20121127-28
• [学会発表] Andreev-Majorana bound states on the superfluid 3He-B surface (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Nomura
  • 学会等名: Microkelvin workshop 2012
  • 発表場所: Smolenice, Slovakia
  • 年月日: 20120319-23
• [学会発表] Surface Andreev Bound States and ajorana Fermions in the Superfluid3He B Phase(poster) (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Wasai,K.Akiyama,T.Nakao,S.Murakawa,R.Nomura and Y.Okuda
  • 学会等名: International Symp."Nanoscience and QuantumPhys."(nanoPHYS'12)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-12-17
• [学会発表] Surface Majorana Cone of the Topological Superfluid 3He B Phase (2012)
  • 著者名/発表者名: R.Nomura
  • 学会等名: International Conference on Topological Quantum Phenomena
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2012-05-18
• [学会発表] 高圧3He中における薄膜4HeのKT転移の抑制と量子臨界性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村川智,和才将大,秋山綱紀,田村雄太,和田雄一郎,野村竜司,奥田雄一
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 強相関4He薄膜におけるKosterlitz-Thouless転移の抑制と量子臨界性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野村竜司、村川智、和才将大、秋山綱紀、和田雄一郎、田村雄太、奥田雄一
  • 学会等名: Ultracold Gases:Superfluidity and Strong Correlations(USS-2012)
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2012-01-11
• [学会発表] 高圧3He下における4He薄膜のKT転移温度の抑制 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村川智、和才将大、秋山綱紀、和田雄一郎、田村雄太、野村竜司、奥田雄一
  • 学会等名: ISSP短期研究会:量子凝縮系におけるdefectとtopology
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2012-01-07
• [学会発表] Surface Andreev Bound States and Majorana Fermions in the Superfluid 3He B Phase (2012)
  • 著者名/発表者名: 和才将大、村川智、秋山綱紀、和田雄一郎、田村雄太、青木悠樹、斎藤政通、野村竜司、奥田雄一
  • 学会等名: ISSP短期研究会:量子凝縮系におけるdefectとtopology
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2012-01-05
• [学会発表] 超流動3HeB相における表面アンドレーエフ束縛状態の磁場効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山綱紀、和才将大、中尾武、野村竜司、奥田雄一
  • 学会等名: ISSP短期研究会:量子凝縮系におけるdefectとtopology
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2012-01-05
• [学会発表] Surface Majorana Cone of the Superfluid 3He B Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Nomura
  • 学会等名: ULT2011,the new frontiers of low temperature physics
  • 発表場所: KAIST,Daejeon,Korea
  • 年月日: 2011-08-22
• [学会発表] Suppression of KT transition in 4He film under high pressure 3He (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakawa,M. Wasai, K. Akiyama, R.Nomura,and Y. Okuda
  • 学会等名: ULT2011, the new frontiers of low temperature physics
  • 発表場所: KAIST, Daejeon, Korea
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] Surface bound state of superfluid 3He-B and Majorana fermion, LT26 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Okuda
  • 学会等名: 北京half plenary talk
  • 発表場所: 中国
  • 年月日: 2011-08-16
• [学会発表] Suppression of KT transition in 4He film under high pressure 3He, poster (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakawa, M. Wasai, K. Akiyama, R.Nomura, and Y. Okuda
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
  • 発表場所: The Beijing International Convention Center,Beijing, China
  • 年月日: 2011-08-15
• [学会発表] Surface Majorana Cone of the Superfluid 3He B Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Nomura
  • 学会等名: International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena LaforetBiwako
  • 発表場所: Shiga, Japan
  • 年月日: 2011-01-02
• [学会発表] 強磁場中における超流動3Heの横波音響応答IV (2010)
  • 著者名/発表者名: 村川智,山口明,荒井美穂,和才将大,青木悠樹,石本英彦,野村竜司,奥田雄一
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Study for Surface States of Superfluid 3He in Non-Unitary Phases at High, Magnetic Fields (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Murakawa, A. Yamaguchi, M. Arai, M. Wasai, Y. Aoki, H. Ishimoto, R. Nomura, and Y.Okuda
  • 学会等名: International symposium on quantum fluids and solids (QFS2010)
  • 発表場所: Grenoble World Trade Center, Grenoble, France
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Surface Majorana Cone of the Superfluid 3He B Phase (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Murakawa, Y. Wada, Y. Tamura, M. Wasai, M. Saitoh, Y. Aoki, R. Nomura, Y. Okuda, Y.Nagato, M. Yamamoto, S. Higashitani, and K. Nagai
  • 学会等名: International symposium on quantum fluids and solids (QFS2010)
  • 発表場所: Grenoble World Trade Center, Grenoble, France
  • 年月日: 2010-08-03
• [備考]
  • URL: http://www.ltp.ap.titech.ac.jp/