【研究分野】応用物理物性およびその関連分野

【研究領域課題番号】17K19049 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超伝導 / スピン軌道相互作用 / タングステン / スピン流 / スピンエレクトロニクス

【研究成果の概要】

本研究は大きなスピンホール角と比較的高い超伝導転移温度を持つA15構造タングステン（beta-W）を用いて、常伝導時のスピンホール角と超伝導転移温度の関係を明らかにすることが目的である。本研究では、炭素を50%程度含有する炭化タングステンやMoN/Wの2層膜などの超伝導転移温度を調べ、スピン軌道相互作用が大きく、超伝導温度が高い物質の開発を行った。特にMoN/W2の2層膜では、超伝導近接効果を利用して、8K程度の転移温度を得ることに成功した。また、W単膜(厚さ3nm)の超伝導特性を調べ、超伝導のコヒーレンス長が7-14 nm程度であることが明らかになった。

【研究の社会的意義】

本研究により、スピン軌道相互作用が大きく、かつ超伝導転移温度が液体ヘリウム温度（4.2K）よりも大きい物質を開拓することに成功した。これにより、スピン軌道相互作用が大きい超伝導物質へのスピン流注入やスピン流生成に関する実験が可能となる。また、ベータ-Wの面内臨界磁場が大きく、超伝導のコヒーレンス長が7-14 nm程度であることがわかり、大きなスピン軌道相互作用を有する物質における超伝導特性の知見が得られた。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31

【配分額】6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)