低温物質科学

About研究室について

新しい低温物性の探索と制御を目指して

低温物質科学実験室は、低温で特性が顕著に現れる超伝導体や、強い相関を持った電子系の電子物性を研究しています。
これらの物質が低温で示す物理現象を解明するだけでなく、通常では存在し得ないような試料や電子状態を作り出し、制御しながら新しい物理現象を見つけることを最終的な目標としています。
最近は、電場誘起超伝導、薄膜超伝導、磁場中新奇超伝導をキーワードに研究を進めています。
金属材料研究所の研究室で、理学部物理学科と理学研究科物理学専攻の金属物理学講座にも所属しています。

Research研究テーマ

低温で特性が顕著に現れる超伝導体と、強い相関を持つ電子系を対象に、その物性を調べています。薄膜、多層膜、単結晶、それらをデバイスにした試料を使って低温・磁場中での特性を調べ、新しい物理現象を探すことが最終目標です。

※イメージ画像

電界で超伝導をつくる研究↗

電気二重層トランジスタ構造を使い、本来は絶縁体や常伝導金属である物質を、電界効果だけで超伝導体に変える研究です。強い電場で生じるスピン軌道相互作用を使い、スピン状態を変えることも目指しています。

※イメージ画像

超伝導薄膜の物性制御と新超伝導体探索↗

電気二重層トランジスタの電気化学反応（酸化還元やエッチング）を精密に制御し、超伝導の特性を人工的に変えて新しい超伝導状態を探しています。ホールと電子の両方のドープで超伝導になる銅酸化物を探すほか、鉄系超伝導体FeSeでは薄膜の厚さを段階的に変え、超伝導になる厚さの極限を調べられるようになっています。

※イメージ画像

超伝導トンネル接合とスピン注入↗

超伝導体と常伝導金属をつないだトンネル接合では、超伝導の電子状態を観測できます。常伝導金属を強磁性体に替えて電流を流すと、超伝導体の中で電子スピンの密度が偏った非平衡超伝導状態が起こり、その特性を調べています。

※イメージ画像

高温超伝導体の渦糸状態↗

銅酸化物、二ホウ化マグネシウム、鉄砒素系化合物などの高温超伝導体では、大きな熱ゆらぎや複数の超伝導ギャップの効果により、従来型の超伝導体では顕著でなかった渦糸状態が現れます。磁気トルク、磁化、磁気抵抗の測定でその特性を調べています。

Voices先輩の声

評価・クチコミは、在籍している（していた）学生個人の経験に基づくもので、研究室の公式見解ではありません。クチコミの有無や件数は、研究室の評価を表すものではありません。

インタビューに協力いただいた学生に、内容にかかわらず謝礼（1,000円分のギフト）をお渡しすることがあります。