【研究分野】物性Ⅰ

【研究領域課題番号】15H02102 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超伝導 / ヒッグスモード / 非平衡 / 超高速現象 / テラヘルツ / フェムト秒 / ジョセフソンプラズマ / 非線形光学 / 銅酸化物高温超伝導体 / 位相コヒーレンス / 光誘起相転移 / 集団励起 / 光励起 / ダイナミクス / 量子コヒーレンス / 光 / 秩序パラメータ

【研究成果の概要】

本研究は光による超伝導マクロ波動関数の制御、超伝導コヒーレンスの制御を目的として、光パルスあるいはテラヘルツ(THz)波パルスによって励起された超伝導体の非平衡ダイナミクスを解明することを目指した。特に、秩序変数の振幅振動に相当するヒッグスモード、位相の振動に相当するジョセフソンプラズマといった集団励起に注目し、その実時間計測を通して、超伝導秩序変数のダイナミクスを調べた。ヒッグスモードと光との相互作用を明らかにし、ヒッグスモードの非線形光学の基礎学理を築いた。銅酸化物高温超伝導体、マルチバンド超伝導体のヒッグスモードの観測に成功した。

【研究の社会的意義】

近年、レーザー科学の進展とともに量子物質を光で自在に制御する研究が世界的に関心を集め、研究が加速している。超伝導体は量子物質の代表であり、光誘起超伝導や量子情報応用など様々な興味が持たれている。本研究はその中でも、超伝導の秩序変数の振動であるヒッグスモードと光との直接的な相互作用の解明を目指した他に例のない研究である。本研究成果により、ヒッグスモードと光との相互作用に関する基礎学理が構築されたといえる。高温超伝導体の光誘起超伝導現象に関して、転移温度以下の光励起効果を解明し、今後の研究にとって重要な進展をもたらした。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)