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2010 年度 実績報告書

不均一超伝導系における奇周波数電子対の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22340096
研究機関名古屋大学

研究代表者

田仲 由喜夫  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40212039)

研究分担者 柏谷 聡  (独)産業技術総合研究所, エレクトロニクス研究部門, 研究グループ長 (40356770)
キーワード近接効果 / 超伝導接合 / 奇周波数電子対 / カイラル対称性 / アンドレーエフ束縛状態
研究概要

奇周波数電子対の近接効果は、p波超伝導体と正常金属の接合系において顕著に表れると考えられるため、Sr_2RuO_4(SRO)とAuの界面状態の制御を試みた。真空中での蒸着プロセスを用いてSRO/Au接合を作成した結果、7つの接合のうち5つについて、SROの超伝導に起因するコンダクタンスの変化を観測し、そのスペクトルの変化はカイラルp波によるものと良い一致を示した。
この結果はSROの超伝導性がAu界面までしみ出しており、今後奇周波数ペアによる近接効果を観測するための準備が整ったものと考えられる。
理論研究では、超伝導体・強磁性体接合における奇周波数電子対の役割を調べた。超伝導体と強磁性体界面に存在するスピンに依存した散乱効果を考慮して強磁性体による交換磁場と接合界面で作用するスピンに依存した界面効果、この2つの効果が存在する場合の相互作用の関係性と物理量に与える影響について調べた。スピンに依存した界面での電子対の位相シフト効果を考慮することで、強磁性体/超伝導体接合における局所状態密度と超伝導体/強磁性体/絶縁体/強磁性体/超伝導体接合におけるジョセフソン電流についての計算を行った。その結果、位相シフトの効果が奇周波数電子対の形成、ゼロエネルギーにおける状態密度のピーク、π接合の形成に重要な役割を与えることを示した。またスピン3重項超伝導体接合で現れる異常近接効果を調べて表面インピーダンスが従来と全く異なる性質を示すことを明らかにした。またカイラル超伝導体エッジ状態として現れるマヨラナフェルミオンの性質を調べるために、マヨラナフェルミオン間のトンネル効果をTL流体の観点から調べた。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Surface density of states and topological edge states in non-centrosymmetric superconductors2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yada, M.Sato, Y.Tanaka, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 83 ページ: 064505_1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DC Current Driven Critical Current Variation in Sr2RuO4-Ru Junction Proved by Local Transport Measurements2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kambara, T.Matsumoto, H.Kashiwaya, S.Kashiwaya, H.Yaguchi, Y.Asano, Y.Tanaka, Y.Maeno
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 79 ページ: "74708-1"-"74708-5"

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interplay between superconductivity and ferromagnetism on a topological insulator2010

    • 著者名/発表者名
      J.Linder, Y.Tanaka, T.Yokoama, A.Sudbo, N.Nagaosa
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 81 ページ: 184525_1-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunneling between two Helical superconductors via Majorana edge channels2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Asano, Y.Tanaka, N.Nagaosa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105 ページ: 0564002_1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic scale 0-π transition in a high-Tc superconductor/ferromagnetic-insulator/high-Tc superconductor Josephson junction2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kawabata, Y.Tanaka, Y.Asano
    • 雑誌名

      Physic C

      巻: 43 ページ: 722-725

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theory of Superconducting Symmetry in Vortex Lattice State2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yokoyama, M.Ichioka, Y.Tanaka
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S886-S887

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex shadow on surface of chiral p-wave superconductors2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yokoyama, C.Iniotakis, Y.Tanaka, M.Sigrist
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S888-S889

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unconventional transport characteristics of p-wave superconducting junctions in Sr2RuO4-Ru eutectic system2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kambara, H.Kashiwaya, H.Yaguchi, Y.Asano, Y.Tanaka, Y.Maeno
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S685-S687

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and transport properties of Sr_2RuO_4 microdevices2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kashiwaya, H.Kambara, H.Kashiwaya, T.Furuta, H.Yaguchi, Y.Asano, Y.Tanaka, Y.Maeno
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S736-S737

    • 査読あり
  • [学会発表] 反強磁性と共存する超伝導のペアリング対称性2010

    • 著者名/発表者名
      重田啓介
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] 格子モデルにおけるカイラル超伝導の表面状態密度2010

    • 著者名/発表者名
      大成誠一郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] トポロジカル超伝導体における状態密度の計算2010

    • 著者名/発表者名
      伊井彰宏
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] マヨラナエッジ状態を介したヘリカル超伝導体のトンネル現象2010

    • 著者名/発表者名
      浅野泰寛
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] スピン3重項超伝導における近接効果と奇周波数電子対2010

    • 著者名/発表者名
      田仲由喜夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] 強磁性物質と超伝導物質との接合系における近接効果の理論2010

    • 著者名/発表者名
      吉崎大裕
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] トポロジカル超伝導の理論2010

    • 著者名/発表者名
      田仲由喜夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] Topological edge states in superconducting systems2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka
    • 学会等名
      6^<th> International workshop on Nanomagnetism and superconductivity
    • 発表場所
      Coma-Ruga (Spain)
    • 年月日
      2010-07-04
  • [学会発表] C-axis transport of various 2-D superconductors2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kashiwaya, H.Kashiwaya
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-Tc Superconductors (PLASMA 2010)
    • 発表場所
      弘前大学(青森県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-02

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公開日: 2013-06-26  

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