2017 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of functional surface superconductors based on high Debye temperature and the Rashba effect
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17J06998
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
一ノ倉 聖 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 ナノシステム分野 表面量子相物質グループ, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、半導体表面上において、基板の高いデバイエネルギーと表面におけるラシュバ効果により高い臨界温度・臨界磁場を持つ超伝導を実現することを目指している。本年度は特に後者のテーマ、すなわちラシュバ効果による臨界磁場の向上の実証を目標とした。物質としては、シリコン表面上でタリウムと鉛が２次元的に再構成したSi(111)-√3x√3-(Tl,Pb)に着目した。これまで、ARPES測定と電気抵抗測定によりSi(111)-√3x√3-(Tl,Pb)は分裂幅250 meVと大きなラシュバ効果とTc = 2.3 Kの超伝導を併せ持つことがわかっており、本研究では新たに面内磁場中での特性を調べた。すると、5 Tでもほとんど転移温度に変化がないことが明らかとなった。２次元超伝導体では、平行磁場に対しては常磁性効果によって対破壊が起きる。BCS理論によるとその値(パウリ限界)は1.86×Tc = 4.4 Tで与えられるが、今回観測された上部臨界磁場は明らかにパウリ限界を超えている。この結果は、ラシュバ効果によって臨界磁場が向上したことを意味している。その結果をInternational symposium of surface science及び日本物理学会で報告・議論し、ラシュバ効果と超伝導の関連性をより正確に計算するため、理論物理の専門家との共同研究を開始した。今後は、本年度に得られた実験結果に共同研究の計算結果を合わせ、物理専門誌への報告を行う予定である。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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[Presentation] 8th International Symposium on Surface Science, “Superconductivity on Rashba spin splitting surface: Si(111)-√3×√3-(Tl, Pb)2017
Author(s)
S. Ichinokura, A. V. Matetskiy, L. V. Bondarenko, A. Y. Tupchaya, D. V. Gruznev, S. Yoshizawa, T. Uchihashi, A. V. Zotov, A. A. Saranin and S. Hasegawa
Organizer
8th International Symposium on Surface Science
Int'l Joint Research
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