スピン三重項超伝導にともなう半整数量子磁束状態の探求

与自旋三重态超导相关的半整数量子通量态的探索

• 批准号: 16J10404
• 负责人: 安井 勇気
• 金额: $ 1.79万
• 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: 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-16J10404/
• 关键词: トポロジカル超伝導; ルテニウム酸化物; 低温物性; 集束イオンビーム; SQUID振動; Little-Parks振動; スピン三重項超伝導; 半整数量子フラクソイド; 磁気抵抗

(1)集束イオンビームを用いてルテニウム酸化物超伝導体の微小リングを作製し、この微小デバイスの電流電圧特性を極低温にて測定したところ、臨界電流が磁場によって周期的な振動をすることがわかった。しかし、このような臨界電流の振動は予期されておらず、その原因が超伝導状態にあらわれるドメイン構造によるものではないかと考えた。そこで、アントワープ大学との国際共同研究により、理論的な側面からもこの現象の解明を行った。(2)カイラル超伝導体を用いてジョセフソン接合を作製することにより、接合が異常な臨界電流の増大をもたらすということが理論的に提言されている。そこで、ルテニウム酸化物超伝導体を用いてこのような接合デバイスを作製するため、くびれ構造を持つデバイス作製を行った。このデバイスについて極低温において電流電圧特性の測定を行うと、期待されていた異常は検出されなかったものの、結晶のab面内方向に外部磁場を印加することによって接合の臨界電流が増加することを発見した。

(1) cluster イ オ ン ビ ー ム を with い て ル テ ニ ウ ム acidification for a tiny リ 伝 conductor の ン グ を as し, こ の tiny デ バ イ ス の current electricity 圧 characteristic を extremely low temperature に て determination し た と こ ろ が magnetic field, critical current に よ っ て cycle な vibration を す る こ と が わ か っ た. し か し, こ の よ う な は to critical current の vibration period さ れ て お ら ず, そ の reason が super 伝 guide state に あ ら わ れ る ド メ イ ン tectonic に よ る も の で は な い か と exam え た. そ こ で, ア ン ト ワ ー プ university と の international joint research に よ り, theoretical な profile か ら も こ の phenomenon の interpret を line っ た. (2) カ イ ラ ル super 伝 を conductor with い て ジ ョ セ フ ソ ン joint を cropping す る こ と に よ り, joint が abnormal な critical current の raised large を も た ら す と い う こ と が theory に mention said さ れ て い る. そ こ で, ル テ ニ ウ ム acidification super 伝 conductor を content with い て こ の よ う な joint デ バ イ ス を cropping す る た め, く び れ tectonic を hold つ デ バ イ ス cropping を line っ た. こ の デ バ イ ス に つ い て extremely low temperature に お い て electrical 圧 の determined を line う と, expect さ れ て い た abnormal は 検 out さ れ な か っ た も の の, crystallization の ab in-plane direction に external magnetic field を Inca す る こ と に よ っ て joint の critical current が raised plus す る こ と を 発 see し た.

项目成果

Magnetoresistance and critical current oscillations on Sr2RuO4 micro rings

Sr2RuO4 微环上的磁阻和临界电流振荡

• 发表时间: 2017
• 作者: Yuuki Yasui;Kaveh Lahabi;Yuji Nakamura;Muhammad Shahbaz Anwar;Shingo Yonezawa;Takahito Terashima;Jan Aarts;Yoshiteru Maeno
• 通讯作者: Yoshiteru Maeno

Sr2RuO4 constriction devices to probe superconducting domain structures

用于探测超导域结构的 Sr2RuO4 收缩装置

• 发表时间: 2018
• 作者: Y. Yasui;K. Lahabi;M. S. Anwar;S. Yonezawa;T. Terashima;J. Aarts;Y. Maeno
• 通讯作者: Y. Maeno

くびれ構造を用いたSr2RuO4 ジョセフソン接合

采用收缩结构的 Sr2RuO4 约瑟夫森结

• 发表时间: 2019
• 作者: 安井勇気;米澤進吾;寺嶋孝仁;前野悦輝
• 通讯作者: 前野悦輝

University of Cambridge(United Kingdom)

剑桥大学（英国）

超伝導ドメイン観測にむけたSr2RuO4ジョセフソン接合の開発

用于超导域观测的 Sr2RuO4 约瑟夫森结的开发

• 发表时间: 2018
• 作者: 安井勇気;Kaveh Lahabi;Muhammad Shahbaz Anwar;米澤進吾;寺嶋孝仁;Jan Aarts;前野悦輝
• 通讯作者: 前野悦輝