トポロジカル超伝導体ＣｕｘＢｉ２Ｓｅ３および新規物質の超伝導ギャップ対称性の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24740237
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐々木 聡 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (00540105)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: トポロジカル絶縁体ヘテロ構造物質 / 超伝導トポロジカル結晶絶縁体 / 超伝導トポロジカル絶縁体

研究概要

トポロジカル超伝導研究のプラットフォームとして新規候補物質を探索し、超伝導トポロジカル絶縁体CuxBi2Se3と同じ時間反転対称性を持つ二つの新しいトポロジカル超伝導体候補物質を発見した。一つはInドープ超伝導トポロジカル結晶絶縁体Sn1-xInxTeであり、もう一つはトポロジカル絶縁体Bi2Se3と通常のバンド絶縁体PbSeとのヘテロ構造物質にCuをインターカレートすることで超伝導を発現するCux(PbSe)5(Bi2Se3)6である。またポイントコンタクト分光と比熱測定結果を合わせ、これらの超伝導ギャップ対称性解明への重要な足がかりを作り、関連研究の進展に大きく貢献した。

研究成果

• [雑誌論文] Topological surface transport in epitaxial SnTe thin films grown on Bi_2Se_3 (2014)
  • 著者名/発表者名: A. A. Taskin, Fan Yang, Satoshi Sasaki, Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 ページ: 121302(R)-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.121302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusual nature of fully gapped superconductivity in In-doped SnTe (2013)
  • 著者名/発表者名: Mario Novak, Satoshi Sasaki, Markus Kriener, Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 ページ: 140502(R)-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.140502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Dressing of Dirac Fermions in the Topological Surface State of Bi_2Se_3, Bi_2Te_3, and Cu-Doped Bi_2Se_3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kondo, Y. Nakashima, Y. Ota, Y. Ishida, W. Malaeb, K. Okazaki, S. Shin, M. Kriener, Satoshi Sasaki, Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 110 ページ: 217601-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.217601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermiology of the Strongly Spin-Orbit Coupled Superconductor Sn_<1->xIn_xTe : Implications for Topological Superconductivity (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, Y. Tanaka, K. Nakayama, S. Souma, T. Takahashi, S. Sasaki, Z. Ren, A. A. Taskin, Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 110 ページ: 206804-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.206804
  • 査読あり
• [雑誌論文] トポロジカル超伝導体実証への道 : ソフトポイントコンタクト分光法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聡、クリーナーマルクス、瀬川耕司、安藤陽一
  • 雑誌名: 超伝導科学技術研究会FSST NEWS 巻: No.138 ページ: 17-20
  • URL: http://www.sntt.or.jp/~fsst/fsstnews2013.html
• [雑誌論文] Odd-Parity Pairing and Topological Superconductivity in a Strongly Spin-Orbit Coupled Semiconductor (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sasaki, Zhi Ren, A. A. Taskin, Kouji Segawa, Liang Fu, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 109 ページ: 217004-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.217004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous suppression of the superfluid density in the Cu_xBi_2Se_3 superconductor upon progressive Cu intercalation (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kriener, Kouji Segawa, Satoshi Sasaki, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 86 ページ: 180505(R)-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.86.180505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Achieving Surface Quantum Oscillations in Topological Insulator Thin Films of Bi_2Se_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: A. A. Taskin, Satoshi Sasaki, Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 24 ページ: 5581-5585
  • DOI: 10.1002/adma.201201827
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manifestation of Topological Protection in Transport Properties of Epitaxial Bi_2Se_3 Thin Films (2012)
  • 著者名/発表者名: A. A. Taskin, Satoshi Sasaki, Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 109 ページ: 066803-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.066803
  • 査読あり
• [学会発表] Superconducting doped topological insulators (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sasaki
  • 学会等名: The 5th Science Research Center for Topological Matter Winter Workshop
  • 発表場所: Yongpyong Resort (Republic of Korea)
  • 年月日: 2014-02-06
  • 招待講演
• [学会発表] 超伝導トポロジカル絶縁体のバルクトポロジカル超伝導性、新学術領域研究・対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聡, M. Novak, M. Kriener,瀬川耕司,安藤陽一
  • 学会等名: 第4回領域研究会「トポロジカル超伝導・超流動」
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2013-12-19
  • 招待講演
• [学会発表] Conductance Spectroscopy on Superconducting Topological Insulator Families (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sasaki, A. A. Taskin, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
  • 発表場所: カルチャーリゾートフェストーネ(沖縄県宜野湾市)
  • 年月日: 2013-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] Phase diagram of Sn_<1->xIn_xTe - a Topological Superconductor candidate (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Novak, Satoshi Sasaki, M. Kriener, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries 2013
  • 発表場所: カルチャーリゾートフェストーネ(沖縄県宜野湾市)
  • 年月日: 2013-10-23
• [学会発表] 超伝導Tl_5Te_3のポイントコンタクト分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聡、鳥羽俊伸、瀬川耕司、安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県徳島市)
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] Experimental efforts to realize time-reversal invariant topological superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sasaki, A. A. Taskin, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: International Symposium on Quantum Fluids and Solids(QFS2013)
  • 発表場所: くにびきメッセ(島根県松江市)
  • 年月日: 2013-08-05
  • 招待講演
• [学会発表] レーザー励起型角度分解光電子分光で観察したカリウム蒸着により変化するトポロジカル絶縁体の表面電子状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島祐貴,近藤猛,石田行章, Walid Malaeb,渡部俊太郎, Cuangtian Chen, Markus Kriener,佐々木聡,瀬川耕司,安藤陽一,辛埴
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] ドープされたトポロジカル結晶絶縁体Sn1-xInxTeの超電導特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聡,任之, A. A. Taskin,瀬川耕司, L. Fu,安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Search for topological superconductivity in superconducting topological insulators (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sasaki
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting
  • 発表場所: Baltimore (Washington D.C., U.S.A)
  • 年月日: 2013-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] 超伝導トポロジカル絶縁体のトポロジカル超伝導性、新学術領域研究・対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聡
  • 学会等名: 第10回集中連携研究会「トポロジカル超伝導・超流動」
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所(大阪府茨木市)
  • 年月日: 2012-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] 超伝導トポロジカル絶縁体の物性研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聡
  • 学会等名: 物性セミナー
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京都目黒区)
  • 年月日: 2012-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] 新奇な超伝導体候補物質TlドープPbTeの単結晶作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上山卓巳,佐々木聡, A. A. Taskin,瀬川耕司,安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学常盤台キャンパス(神奈川県横浜市
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] コバルト膜を蒸着したトポロジカル絶縁体バルク単結晶の輸送特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 江藤数馬,佐々木聡, Zhi Ren,瀬川耕司,安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学常盤台キャンパス(神奈川県横浜市
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] MBE Growth of Topological Insulators (2012)
  • 著者名/発表者名: A. A. Taskin, Satoshi Sasaki, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学常盤台キャンパス(神奈川県横浜市
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Soft point-contact spectroscopy of Cu_xBi_2Se_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sasaki, M. Kriener, K. Segawa, K. Yada, Y. Tanaka, M. Sato, Y. Ando
  • 学会等名: Gordon Research Conference the 2012 correlated electron systems
  • 発表場所: South Hadley (Massachusetts, U.S.A.)
  • 年月日: 2012-06-27
• [学会発表] Soft point-contact spectroscopy of Cu_xBi_2Se_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sasaki, M. Kriener, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2012)
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] Small superfluid density in Cu_xBi_2Se_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kriener, S. Segawa, Satoshi Sasaki, Y. Ando
  • 学会等名: International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2012)
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] Molecular Beam Epitaxial Growth of Topological Insulators on Insulating Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Taskin, Satoshi Sasaki, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2012)
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2012-05-17
• [備考]
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/~sasaki/