Exploration of chiral d-wave superconductivity in the metal decorated graphene

金属修飾グラフェンにおいてChiral d 波超伝導発現の有無を調べるため、本年度はその候補物質であるSiC 上Ca 吸着Ca インターカレート単層グラフェンおよびCa+K 吸着Ca インターカレート単層グラフェンを作製し、それぞれの電気伝導測定を行った。SiC 上Ca 吸着Ca インターカレート単層グラフェンの抵抗値の温度依存性からは、4 K以下の温度領域でゼロ抵抗を示し、それより温度が上がると抵抗値の急激な上昇が観測された。この振る舞いは超伝導状態が温度の上昇により壊れていく様子と考えられる。さらに抵抗値の面直磁場依存性を測定した結果、印加磁場の増加に伴い超伝導が壊れて抵抗値が増加する振る舞いが観測され、ギンツブルグランダウ理論を用いて解析を行った結果、0 Kにおける臨界磁場は283 ± 6 mTと見積もられた。SiC 上Ca+K 吸着Ca インターカレート単層グラフェンの抵抗値の温度依存性においては、測定可能な最低温度0.8 K において抵抗値は有限の値をもち、温度が上がるにしたがってその抵抗値が急激に増加する振る舞いが観測された。この振る舞いは超伝導状態が温度の増加により壊れていく様子と考えられ、0.8 Kではまだ超伝導転移の途中であることが示唆される。さらに抵抗値の面直磁場依存性を測定した結果、印加磁場の増加に伴い抵抗値が増加する振る舞いが観測された。これは超伝導状態が磁場により壊れることによるものと考えられ、ギンツブルグランダウ理論を用いて解析を行った結果、0 Kにおける臨界磁場は110 ± 4 mT と得られた。上述のようにChiral d 波超伝導の発現が期待される２つのSiC 上金属修飾グラフェンはどちらも超伝導転移を生じることが実験的に明らかとなった。

金属修飾グラフェンにおいてChiral d 波超伝導発現の有無を調べるため、本年度はその候補物質であるSiC 上Ca 吸着Ca インターカレート単層グラフェンおよびCa+K 吸着Ca インターカレート単層グラフェンを作製し、それぞれの電気伝導測定を行った。SiC 上Ca 吸着Ca インターカレート単層グラフェンの抵抗値の温度依存性からは、4 K以下の温度領域でゼロ抵抗を示し、それより温度が上がると抵抗値の急激な上昇が観測された。この振る舞いは超伝導状態が温度の上昇により壊れていく様子と考えられる。さらに抵抗値の面直磁場依存性を測定した結果、印加磁場の増加に伴い超伝導が壊れて抵抗値が増加する振る舞いが観測され、ギンツブルグランダウ理論を用いて解析を行った結果、0 Kにおける臨界磁場は283 ± 6 mTと見積もられた。SiC 上Ca+K 吸着Ca インターカレート単層グラフェンの抵抗値の温度依存性においては、測定可能な最低温度0.8 K において抵抗値は有限の値をもち、温度が上がるにしたがってその抵抗値が急激に増加する振る舞いが観測された。この振る舞いは超伝導状態が温度の増加により壊れていく様子と考えられ、0.8 Kではまだ超伝導転移の途中であることが示唆される。さらに抵抗値の面直磁場依存性を測定した結果、印加磁場の増加に伴い抵抗値が増加する振る舞いが観測された。これは超伝導状態が磁場により壊れることによるものと考えられ、ギンツブルグランダウ理論を用いて解析を行った結果、0 Kにおける臨界磁場は110 ± 4 mT と得られた。上述のようにChiral d 波超伝導の発現が期待される２つのSiC 上金属修飾グラフェンはどちらも超伝導転移を生じることが実験的に明らかとなった。