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磁性体との相互作用を用いた単原子層ラシュバ型超伝導体に対する研究

利用与磁性材料相互作用的单原子层 Rashba 超导体研究

基本信息

批准号：
19H01849
负责人：
岡本徹
金额：
$ 11.23万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01849/
关键词：
ラシュバ効果超伝導

项目摘要

Pbなどの超薄膜において、Rashba相互作用がもたらす新奇な２次元超伝導相が実現されていることを検証するための有力な方法の一つとして、近接させた磁性体の影響を調べることが考えられる。特に、スピンフィルターとなる強磁性体層を配置した障壁を介してトンネル結合させたPb超薄膜の２層構造試料を用いることにより、スピン三重項成分からの寄与を選択的に取り出すことが期待できる。本年度は、交換相互作用に関する知見を得ることを目的として、Pb超薄膜と磁性体との間に非磁性金属を挿入した場合に対して研究を行った。2-3原子層のPb超薄膜表面を1-2原子層のAuでコーティングしたのちに、微量のFeまたはCoを堆積させた場合において、Pb超薄膜に直接堆積させた場合よりも、超伝導転移温度の減少率が大きくなるという、一見意外に思える結果が得られた。磁性体に隣接する原子がPbよりも価数が小さなAuに置き換わったことにより、伝導電子による磁気モーメントの遮へい効果、すなわち近藤効果が弱くなった結果として理解することができた。近藤温度が超伝導転移温度よりも大きな領域に対する理論によれば、磁性体の数密度に対する超伝導転移温度の減少率の大きさは、おおむね近藤温度に反比例する。FeおよびCoに対する結果は、Auでコーティングした場合でも、依然として伝導電子による遮へいの強い近藤効果領域にあることを示していると考えられる。一方で、Mnを堆積させた場合には、Auのコーティングによる効果は強くなく、近藤効果領域と自由磁気モーメント領域の中間領域にあることを示唆する結果となった。

The interaction between Pb and super-thin films is a new and powerful method for the investigation of the influence of super-thin films on magnetic materials. In particular, the ferromagnetic layer is arranged as a barrier layer, and the Pb ultrathin film is used as a two-layer structure sample. This year's study of the interaction between Pb and non-magnetic materials 2-3 The atomic layer of Pb ultra-thin film surface 1-2 atomic layer of Au, Fe and Co accumulation in the case, Pb ultra-thin film direct accumulation in the case, the ultra-conductivity transition temperature reduction rate is large, see unexpected results The number of atoms adjacent to each other in the magnetic body is small, and the number of atoms adjacent to each other in the magnetic body is small. Kondo temperature is proportional to the theoretical temperature of the magnetic field and the numerical density of the magnetic field. The result of Fe and Co is that Au is still conducting electrons in the strong Kondo region. In the case of Mn accumulation, Au is the main component of the magnetic field. In the case of Mn accumulation, Au is the main component of the magnetic field.