スピン三重項超伝導体と強磁性体の新奇超伝導接合素子

自旋三重态超导体与铁磁体之间的新型超导结装置

• 批准号: 14F04329
• 负责人: 前野 悦輝
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04329/
• 关键词: 超伝導近接効果; 強磁性薄膜; スピン三重項超伝導; 奇周派数超伝導; 超伝導素子; ルテニウム酸化物; 奇周波数超伝導

〇本研究の目的は、強磁性体とスピン三重項型超伝導体の接合（F/T接合）素子を開発し、そこで現れるスピン三重項近接効果の研究から、従来の超伝導接合素子では得られなかった新奇な現象の確立を目指すことである。〇これまでの研究で、超伝導体Sr2RuO4をT、強磁性体金属SrRuO3をFとして選択し、ソウル国立大学および理化学研究所・日本女子大との共同研究で接合素子の開発に成功し、京都大学でその特性を詳しく調べて論文発表した。そして引き続き、京都大学において、このSr2RuO4/SrRuO3/Au マイクロデバイスの電子輸送特性から近接効果を調べてきた。〇その結果、超伝導体から常伝導金属に超伝導電子対が浸透する際に起こる、アンドレーエフ反射に伴う、コンダクタンスの上昇を明確にとらえた。つまり、超伝導電子対は強磁性体金属に長距離近接効果として浸透している。また、磁場中での特性から、接合界面に磁気的な不均一性が無い場合でも長距離近接効果が現れることを明らかにした。これらの結果から、初めて単純な構造の接合素子で、スピン三重項電子対の長距離近接効果を実現することに成功した。〇この成果は、中国で開催された強相関電子系国際会議（SCES2016）を含めて、いくつかの会議やセミナーで発表した。さらに、Anwar博士を筆頭著者として、2016年10月にNature Communications誌に発表した。また、これまでの共同研究実績のあるオランダのライデン大学でも、この成果と今後の共同研究について相談した。〇このような超伝導素子において、強磁性体の磁化の方向制御によって、長距離近接効果が制御できるようになれば、「スーパースピントロニクス（Superspintronics）」と呼ぶべき新しい分野開拓に貢献できる。

这项研究的目的是在铁磁材料和自旋三胞胎型超导体之间开发一个连接（F/T结）元件，并建立新的现象，这些新现象是通过从研究中的常规超导连接元件中进行的，这些现象是可能出现的。 In previous research, the superconductor Sr2RuO4 was selected as T and the ferromagnetic metal SrRuO3 was selected as F, and the joint research was successful with Seoul National University, RIKEN and Japan Women's University, and the development of a bonding element was successfully conducted in collaboration with Seoul National University, and Japan Women's University, and the characteristics were examined in detail at Kyoto University and published a paper.接下来，在京都大学，我们继续根据SR2RUO4/SRRUO3/AU MICRODEVICE的电子传输特性来研究接近效应。结果，我们清楚地捕获了由于Andreev反射引起的电导率的增加，这是当超导电子对从超导体穿透到正常导电金属时发生的。换句话说，超导电子对穿透铁磁金属作为长期接近效应。此外，磁场中的特性表明，即使在接线界面上没有磁性不均匀性，也可以看到远距离接近效应。这些结果已成功地使用简单的结构连接元件首次实现了自旋三胞胎电子对的远距离接近效应。该结果在几个会议和研讨会上提出，包括在中国举行的强烈相关的电子国际会议（SCES2016）。此外，他于2016年10月在Anwar博士领导的《自然传播》杂志上发表。此外，荷兰的莱顿大学（Leiden University）拥有合作研究的记录，并就这一成就和未来的合作研究进行了咨询。 〇如果可以通过控制这种超导元素中铁磁物质的定向磁化来控制远距离接近效应，那么它可以有助于开发可以称为“ SuperSpintronics”的新领域。

项目成果

Fabrication of M/SrRuO3/Sr2RuO4 (M=Au, Nb) junctions and their transport properties

M/SrRuO3/Sr2RuO4 (M=Au, Nb) 结的制备及其输运特性

• 发表时间: 2015
• 作者: Y. Sugimoto;M. S. Anwar;S. R. Lee;Y. J. Shin;S. Yonezawa;T. W. Noh;and Y. Maeno;M. S. Anwar;M.S. Anwar
• 通讯作者: M.S. Anwar

マックスプランク固体研究所（シュツットガルト）(ドイツ)

马克斯·普朗克固体研究所（斯图加特）（德国）

Au/SrRuO3/Sr2RuO4 超伝導ハイブリッドジャンクションの電気伝導特性

Au/SrRuO3/Sr2RuO4超导混合结的导电性能

• 发表时间: 2015
• 作者: Y. Sugimoto;M. S. Anwar;S. R. Lee;Y. J. Shin;S. Yonezawa;T. W. Noh;and Y. Maeno;M. S. Anwar;M.S. Anwar;Y. Sugimoto
• 通讯作者: Y. Sugimoto

Ferromagnetic properties of SrRuO3 thin films deposited on the spin-triplet superconductor Sr2RuO4 single crystal substrates

自旋三重态超导体 Sr2RuO4 单晶基底上沉积的 SrRuO3 薄膜的铁磁性能

• DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.050
• 发表时间: 2015
• 期刊: Physics Procedia
• 作者: Y. Sugimoto;M. S. Anwar;S. R. Lee;Y. J. Shin;S. Yonezawa;T. W. Noh;and Y. Maeno
• 通讯作者: and Y. Maeno

M.S. Anwar's HP

多发性硬化症。