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トリプレット超伝導電流におけるスピン偏極率の電気伝導測定

三线态超导电流中自旋极化的电导测量

基本信息

批准号：
20K05304
负责人：
大西紘平
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、強磁性体／超伝導体複合ナノ構造において生成されるトリプレット超伝導電流のスピン偏極率測定に向けた技術を確立させる点にある。そのなかで当該年度は、超伝導体を含む複合ナノ構造中におけるスピン緩和現象に着目して実験研究を行った。超伝導体中におけるスピン流は、スピントリプレット超伝導電流とスピン偏極準粒子流に分類される。ともにいわゆる従来型のs波超伝導体中を緩和しながら流れるが、それらの緩和過程については、まだ十分な理解は進んでいない。とくに近年、超伝導転移温度の極近傍においてのみ、超伝導体に対するスピン流の吸収が増大することが理論研究から指摘された。これは、スピン緩和が増大することを示しており、複合ナノ構造においてスピン流に比例した信号を測定することで検出可能となるが、これまでの研究では転移温度近傍を細かく測定された報告はなかった。報告者は、微小信号の測定技術と温度の精密な制御を組み合わせることで転移温度近傍における抵抗の大きな変化から信号を抽出することを試みた。また、超伝導体／常電体界面を制御した素子を用いることで、スピン流の吸収過程の変化する温度範囲を広げて実験を行った。その結果、転移温度近傍において、スピン吸収が急激に増加することを示す鋭いピーク構造の観測に成功した。上記の実験に加えて報告者は、強誘電体基板上に超伝導体細線構造を作製し、その細線中における準粒子緩和過程を調べた。本構造では、強誘電体に電圧を印加することで、その電界効果を介して超伝導体細線の超伝導状態の制御ができる可能性がある。実際に素子の作製・測定を行った結果、電圧印加に伴い強誘電体と超伝導体からなる界面状態の変化に由来すると思われる超伝導転移の広がりが確認された。以上の結果は、今後の超伝導体中のスピン偏極率測定において、その信号の解析の精度を上げるものである。

The purpose of this study is to establish a technique for determining the polarization ratio of ferromagnetic/superconducting composite structures. In this year, we conducted targeted and practical research on the phenomenon of noise mitigation in composite structures containing superconducting conductors. Superconductivity current and polarization quasi-particle flow in superconductors In this case, the relaxation process in the s-wave superconductor is very complicated. In recent years, the temperature of superconductivity has increased in the near future, and the absorption of superconductivity has increased. The temperature of the sample was measured. The reporter is interested in the measurement of small signals and the precise control of temperature. The temperature range of the absorption process of the superconductor/dielectric interface is controlled by the temperature range of the absorption process. As a result, the temperature shift near the surface, the absorption of heat, and the rapid increase of heat are successfully measured. In addition, the reporter reported that the structure of superconducting fine wires on ferroelectric substrates was controlled and the quasi-particle mitigation process in the fine wires was adjusted. The structure has the possibility of controlling the superconducting state of the superconducting conductor thin wire due to the dielectric effect of the strong dielectric voltage. The results of the measurement and operation of the element, the voltage and the conductivity of the conductor, the origin of the change of the interface state and the conductivity of the conductor are confirmed. The above results will improve the accuracy of polarization measurement and signal analysis in the future.

项目成果

期刊论文数量（40）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Non-local spin transport in superconductor / ferromagnet hybrid lateral structures

超导体/铁磁体混合横向结构中的非局域自旋输运

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
田代雅哉，塚原隆裕;Kohei Ohnishi
通讯作者：
Kohei Ohnishi

遷移磁性金属細線における横ゼーベック効果の検出

过渡磁性金属细线横向塞贝克效应的检测

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sun Lina;Uda Kyota;Yoshida Tsukasa;Suzuri Yoshiyuki;井上建吾，溝上航平，胡少杰，山田和正，大西紘平，木村崇
通讯作者：
井上建吾，溝上航平，胡少杰，山田和正，大西紘平，木村崇

Relaxation Process of Spin-Polarized Quasiparticles in a Superconducting Nb Wire

超导铌丝中自旋极化准粒子的弛豫过程

DOI：
10.1109/tmag.2021.3083059
发表时间：
2022
期刊：
IEEE Transactions on Magnetics
影响因子：
2.1
作者：
Iwahori T.;Mizokami K.;Matsuda R.;Ohnishi K.;Kimura T.
通讯作者：
Kimura T.

低温水素吸蔵を利用したPd薄膜の電気抵抗測定

利用低温储氢测量钯薄膜的电阻

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡部博孝，平石雅俊，西村昇一郎，中村惇平，本田孝志，門野良典，下村浩一郎，藤田全基，幸田章宏;吉田展一朗，加藤遼馬，古賀陸生，飯森陸，大日方初良，大西紘平，木村崇，河江達也
通讯作者：
吉田展一朗，加藤遼馬，古賀陸生，飯森陸，大日方初良，大西紘平，木村崇，河江達也

超伝導体／常伝導体構造におけるスピン流

超导体/普通导体结构中的自旋电流