Ivan Kostylev 理学研究科博士課程学生(現?沖縄科学技術大学院大学博士研究員)、米澤進吾 同准教授、前野悦輝 同教授らの研究グループは、「ネマティック超伝導体」を一方向に圧縮することで電子ペアの配向パターンを制御できることを発見しました。具体的には、ビスマス-セレン系超伝導体への圧縮力の印加?開放によって、特定の配向方向を持つ領域(ドメイン)が試料内に複数共存している状態とほぼ単一のドメインしかない状態との間を可逆的に移行できました。
日常使われている液晶ディスプレイでは、棒状の液晶分子の向きが一方向に配向した「ネマティック液晶」が用いられ、电圧でこの配向パターンが制御されて光の透过性が変えられています。超伝导の世界では、液晶に似た「ネマティック超伝导」が最近见つかりました。超伝导は低温で电気抵抗がゼロになる现象で、伝导电子が结合し多数のペアを作ることで起こります。この结合が特定の方向で强くなるようにペアたちが配向したのがネマティック超伝导です。
本研究によって発见されたこのような超伝导の制御は超伝导の100年超の研究の中でも前例がなく、「超伝导ドメインエンジニアリング」ともいうべき基础?応用両面での新たな研究発展が期待できます。
本研究成果は、2020年8月24日に、国際学術誌「Nature Communications」に掲載され、同誌のEditors’ Highlightに選ばれました。
図:本研究の概要図
详しい研究内容について
书誌情报
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Ivan Kostylev, Shingo Yonezawa, Zhiwei Wang, Yoichi Ando & Yoshiteru Maeno (2020). Uniaxial-strain control of nematic superconductivity in SrxBi2Se3. Nature Communications, 11:4152.