超伝導を用いたトポロジカルスピン流物性の開拓

利用超导性开发拓扑自旋流特性

• 批准号: 16J03699
• 负责人: Lustikova Jana (2017-2018)
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03699/
• 关键词: スピン流; 超伝導; スピントロニクス; スピン注入; スピントロニックス

平成30年度では、ｓ波超伝導体・強磁性体における超伝導ボルテックスの非相反輸送現象について、(1)長さスケール、(2) Ginzburg-Landau理論による記述、の二点について研究および発表を行った。以下、それらの詳細を述べる。ボルテックス液体において、電気抵抗の非相反性及びそれに伴う整流効果の観測に昨年度成功した。超伝導体に特有なキャリアである超伝導量子渦（ボルテックス）はその生成及び消滅が試料端のみで実現されるために、ボルテックス・フローが超伝導体内部ではトポロジカルに保護されている。このボルテックスの有するトポロジカル保護の性質により、超伝導膜の裏面と表面で外部磁気環境が異なるだけで、境界条件の非対称性により面直方向の非相反輸送現象が発現する。これは相関距離が原子スケールと短い電子系では期待できない効果であり、「トポロジカル整流効果」と言うことができる。（１）では、基板の磁性の影響、試料の膜厚依存性及び超伝導体と磁性絶縁体の間の絶縁バリアの膜厚依存性を系統的に調べることにより長さスケールを検討するための対照実験を行い、環境の磁気的性質が空間的非対称なことによりボルテックスの非相反フローが実現されることを示した。（２）では、Ginzburg-Landau理論に基づいて、超伝導ボルテックスのトポロジカル保護の性質によって環境の空間的非対称性から非相反ボルテックスフローが実現されること示した。以上の成果によって超伝導ボルテックスによるトポロジカルスピン流物性の開拓ができたと言える。得られた結果は学術論文（3報）として出版し、２件の国内・国際学会での発表を行った。

Pp.47-53 30 year で は, s wave super strong 伝 conductor, a magnetic body に お け る super 伝 guide ボ ル テ ッ ク ス の opposite conveying phenomenon に つ い て, (1) long さ ス ケ ー ル, (2) Ginzburg Landau theory に よ る account, の に 2 o 'clock つ い て research お よ び 発 table line を っ た. Below, それら それら elaborates on を. ボ ル テ ッ ク ス liquid に お い て, electricity 気 resistance の opposite sex and び そ れ に with う rectifier working fruit の 観 に yesterday annual measuring success し た. Super conductor 伝 に な unique キ ャ リ ア で あ る super 伝 guide quantum vortex (ボ ル テ ッ ク ス) は そ の generated and eliminating all が び sample end の み で be presently さ れ る た め に, ボ ル テ ッ ク ス · フ ロ ー が super で 伝 conductor は ト ポ ロ ジ カ ル に protection さ れ て い る. こ の ボ ル テ ッ ク ス の is す る ト ポ ロ ジ カ ル nature protection の に よ り の と inside surface, super 伝 membrane で external magnetic 気 environment が different な る だ け で, boundary condition の non said seaborne に よ り の face straight direction opposite conveying phenomenon が 発 now す る. Masato こ れ は phase distance が atomic ス ケ ー ル と short い an electronics で は expect で き な い unseen fruit で あ り, "ト ポ ロ ジ カ ル rectifier unseen" と said う こ と が で き る. (1) で は, substrate の magnetic の influence, sample の film thickness dependence and び super 伝 と magnetic conductor absolutely try body between の の never try バ リ ア の film thickness dependence of を system に adjustable べ る こ と に よ り long さ ス ケ ー ル を beg す 検 る た め の polices according to be 験 を い, the nature of the environmental magnetic 気 の が space of said seaborne な こ と に よ り ボ ル テ ッ ク ス の not contrary フ ロ ー が be Now される とを とを shows た. (2) で は, Ginzburg Landau theory に base づ い て, super 伝 ボ ル テ ッ ク ス の ト ポ ロ ジ カ ル nature protection の に よ っ て の space environment of non said seaborne か ら the contrary ボ ル テ ッ ク ス フ ロ ー が be presently さ れ る こ と shown し た. All above の に よ っ て super 伝 guide ボ ル テ ッ ク ス に よ る ト ポ ロ ジ カ ル ス ピ ン flow property の pioneering が で き た と said え る. The results of られた were obtained. Academic papers (3 reports) were と て て published られた, and 2 were で in domestic and international academic societies. They were published を and った.

项目成果

Spin-current coherence peak in superconductor/magnet junctions

• DOI: 10.1063/1.5027456
• 发表时间: 2018-01
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Maki Umeda;Y. Shiomi;T. Kikkawa;T. Niizeki;J. Lustikova;S. Takahashi;E. Saitoh

磁性絶縁体|超伝導量子渦系におけるトポロジカル整流効果

磁绝缘体 | 超导量子涡旋系统中的拓扑整流效应

• 发表时间: 2018
• 作者: Jana Lustikova;塩見雄毅;横井直人;壁谷典幸;木村憲彰;家永紘一郎;金子真一;大熊哲;高橋三郎;齊藤英治
• 通讯作者: 齊藤英治

Spin pumping from nuclear spin waves

• DOI: 10.1038/s41567-018-0310-x
• 发表时间: 2019-01-01
• 期刊: NATURE PHYSICS
• 影响因子: 19.6
• 作者: Shiomi, Yuki;Lustikova, Jana;Saitoh, Eiji
• 通讯作者: Saitoh, Eiji

Oscillatory Nernst effect in Pt|ferrite|cuprate-superconductor trilayer films.

• DOI: 10.1038/s41598-017-05747-6
• 发表时间: 2017-07-13
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Shiomi Y;Lustikova J;Saitoh E
• 通讯作者: Saitoh E