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高温超伝導スピントロニクスの開拓

高温超导自旋电子学的发展

基本信息

批准号：
20K23374
负责人：
小森祥央
金额：
$ 34.28万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Home-Returning Researcher Development Research)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-03-12 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K23374/
关键词：
高温超伝導スピントロニクス近接効果超伝導

项目摘要

2022年度は、高温超伝導体中のスピン輸送を調べることを目的とした酸化物の超伝導体/強磁性体のナノ構造の作製と低温(1.5K)かつ高周波(40GHz以上)で強磁性共鳴の研究を行うためのシステムの構築を行った。d波の超伝導ギャップの対称性を有する高温超伝導体のみならず、s波の対称性を有する酸化物超伝導体を用いて、強磁性体から超伝導体中に侵入する磁気秩序(交換磁場)の測定を行ったところ、超伝導ギャップが異方的になる(d波に近づく)につれて、超伝導体中に磁気秩序が長距離で侵入することが見出された。これは超伝導ギャップの大きさが実効的に小さくなるd波のノード部分に由来するものであると考えられ、d波対称性を有する高温超伝導体が磁気秩序の長距離伝搬に適していることを実証する結果となった。超伝導体中において磁気秩序をコヒーレンス長を上回るスケールで伝送可能であることを示す本研究成果は、高温超伝導体を用いたスピントロニクスデバイスに特有の機能として期待される。国際共同研究に関しては、英国ケンブリッジ大学のJason Robinson教授やイタリア・サレルノ大学のMario Cuoco教授とオンラインのみならず海外で直接議論を進める機会を設け上記の研究成果の理論をはじめとしたディスカッションを行った。また低温高周波測定に関しては、韓国UNISTのDr. Mi-Jin Jinの研究室に短期訪問し、ノウハウを得ることによってセットアップを行った。また、集束イオンビームを用いた微細構造超伝導体研究の最先端の研究者であるUniversity of California, RiversideのShane Cybart先生に来日していただく機会を設け、トンネル接合を用いた高温超伝導体/強磁性体界面での状態密度分析に関する共同研究を開始した。

In 2022, the study on the structure of ferromagnetic resonance at low temperature (1.5K) and high frequency (above 40GHz) was carried out. The symmetry of d-waves and s-waves can be achieved when high-temperature superconducting conductors are used, the symmetry of s-waves can be achieved when acidified superconducting conductors are used, the magnetic order (exchange magnetic field) that intrudes into ferromagnetic bodies in superconducting conductors is measured, the magnetic order in superconducting conductors can be invaded over long distances due to the presence of superconducting conductors in different directions (near d-waves). The results show that the high temperature superconductors are suitable for long-distance transmission of magnetic order. The results of this research show that the magnetic field in superconductors can be used for high temperature superconductors with special functions. International Joint Research Institute Professor Jason Robinson of the University of Chicago, UK, and Professor Mario Cuoco of the University of Chicago, UK. Low temperature and high frequency measurement, Korea UNIST Dr. Mi-Jin Jin's research office is a short-term visit to China. A pioneer researcher in the study of microstructured superconductors, Shane Cybart of the University of California, Riverside, has begun joint research on density of state analysis of high-temperature superconductors/ferromagnets interfaces for future applications.