エキゾチック超伝導体の相関設計

项目来源

日本学术振兴会基金(JSPS)

项目主持人

柳瀬 陽一

项目受资助机构

京都大学

立项年度

2025

立项时间

未公开

项目编号

25H01249

项目级别

国家级

研究期限

未知 / 未知

受资助金额

180570000.00日元

学科

学術変革領域研究(Ⅱ)

学科代码

未公开

基金类别

学術変革領域研究(A)

关键词

エキゾチック超伝導 ; トポロジカル超伝導 ; 量子幾何学 ; 相対論的量子論 ;

参与者

青木大;花栗哲郎;成田秀樹;星野晋太郎

参与机构

京都大学,理学研究科;東北大学,金属材料研究所;国立研究開発法人理化学研究所,創発物性科学研究センター;名古屋大学,工学研究科;千葉大学,大学院理学研究院

项目标书摘要:Outline of Research at the Start:3次元超伝導体の研究と1,2次元人工量子系の研究を統合し、従来の超伝導体にはない基礎概念を実現する「エキゾチック超伝導体」の相関設計学を推進する。超伝導研究に新しい内部自由度を導入することで揺籃的なエキゾチック超伝導体を設計し、実験的に実証する。さらに、光や電流を用いた超伝導体の動的制御法を確立し、未知の超伝導相を実現する。同時にエキゾチック超伝導体を用いたトポロジカル超伝導体を設計し、マヨラナ粒子の決定的な観測に挑戦する。これらの発展を基盤として、超伝導ダイオード効果をはじめとする非相反・非線形な特異応答を解明し、超伝導体に特有の省エネルギーな新機能性を開拓する。

  • 排序方式:
  • 1
  • /
  • 1.Nonreciprocal responses in noncentrosymmetric hybrid superconductors

    • 关键词:
    • Computer circuits;Critical current density (superconductivity);Electric rectifiers;Low power electronics;Magnetic polarity;Magnetization reversal;Nonvolatile storage;Superconducting materials;'current;Current flows;Diode effects;Magnetization direction;Noncentrosymmetric superconductors;Nonreciprocal;Nonreciprocal response;Superconducting current;Superconducting diode;Zero fields
    • Narita, H.
    • 《18th Spintronics》
    • 2025年
    • August 3, 2025 - August 7, 2025
    • San Diego, CA, United states
    • 会议

    In recent years, various phenomena, including the superconducting diode effect (SDE) in which superconducting current flows only in the forward direction, have been observed in noncentrosymmetric superconductors. Recent experiments have demonstrated zero-field SDE, in which current rectification occurs without an external magnetic field. The zero-field SDE can be effectively controlled by utilizing the proximity effect at the superconducting/ferromagnetic interface. Zero-field SDEs have the potential to realize new nonvolatile memory devices and logic circuits with ultra-low power consumption. Here, we report the magnetization control of nonreciprocal critical current in superconducting multilayers without time-reversal and spatial-inversion symmetries. When the magnetization directions of the ferromagnetic layers above and below the superconducting layer are parallel, the nonreciprocal critical current becomes finite. However, when the magnetization directions are antiparallel, the nonreciprocal critical current becomes zero. This feature enables the control of zero-field SDE that is enabling polarity reversal and on/off switching. These findings open avenues for formulating design guidelines for noncentrosymmetric hybrid superconductors. © COPYRIGHT SPIE. Downloading of the abstract is permitted for personal use only.

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