Detection of spontaneous magnetization in chiral superconductors using a circularly polarized microwave cavity

使用圆极化微波腔检测手性超导体的自发磁化强度

基本信息

批准号：
22K18683
负责人：
橋本顕一郎
金额：
$ 4.16万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、超伝導秩序変数が実部と虚部からなり、時間反転対称性を破る形で縮退したカイラル超伝導体の試料表面にマヨラナ粒子が現れることが分かり、トポロジカル量子計算への応用の観点から大きな注目を集めている。現在、カイラル超伝導体の候補物質として、ウラン系超伝導体やカゴメ格子超伝導体が精力的に研究されており、μSR測定やKerr効果測定によって自発磁化の検出が報告されているが、カイラル超伝導実現の是非についてはコンセンサスが得られていない。そこで本研究では、マイクロ波領域の円偏光を用いて、カイラル超伝導体で実現が期待されるカイラル・エッジ流による自発磁化を微小試料でも高感度に検出できる円偏光空洞共振器を開発し、カイラル超伝導実現の是非を徹底的に検証する。本研究では、低温で動作するマイクロ波円偏光空洞共振器を用い、カイラル超伝導体の候補物質(ウラン系超伝導体UTe2やUPt3など)に対して、時間反転対称性の破れに伴う自発磁化のカイラリティ(自発電流が右回りに流れるか左回りに流れるか)を高感度に検出することを目指す。具体的には、透過型の円筒空洞共振器に位相遅れを導入できるハイブリッド・カップラーを組み合わせ、マイクロ波の出入口を入れ替えることで右回り円偏光と左回り円偏光を選択的に生成する。本年度は、室温で動作する円偏光空洞共振器の試作機を用いて、YIGの測定を行い、マイクロ波円偏光空洞共振器の動作確認を行った。次年度は低温で動作する円偏光空洞共振器を構築し、カイラル超伝導体の候補物質に対して、実験を行う予定である。

近年来，已经发现，超导顺序变量由真实和虚构的部分组成，并且Majorana颗粒出现在手性超导体的表面上，这些粒子以打破时间差异的对称性的方式退化，并从应用到拓扑量化计算的应用方面引起了极大的关注。目前，正在积极研究基于铀的超导体和kagome晶格超导体作为手性超导体的候选材料，并且已经通过μSR测量和KERR效应测量值报道了自发磁化测试，但没有获得任何合同来确定手学超导导器是否实现。因此，在这项研究中，我们开发了一种循环极化的空腔谐振器，可以检测手性边缘流动引起的自发磁化强度，预计将使用手性超导体实现，即使对小样品的敏感性也很高，使用Microwave区域中的圆形极光，并彻底检查了或不彻底检查或不chiral chiral超级强化性。在这项研究中，我们的目的是使用微波循环的循环腔谐振器，该腔液在低温下运行，以高度敏感地检测自发磁化的手性（无论是自发性电流顺时针方向还是逆时针流动），这是由于时间内对称对称性的破坏，用于候选chiral chiral superconductors（例如，乌拉群岛）的超级超级超级超级corniuctim 3和乌拉群岛的超级超级coss。具体而言，将透射型圆柱形腔与能够引入相延迟的混合耦合器结合在一起，并通过交换微波炉入口和出口，选择性地生成顺时针循环圆形极化光和逆时针循环圆形极化光。今年，使用在室温下运行的原型圆形极化腔谐振器测量YIG，并确认了微波圆极化腔谐振器的运行。明年，我们将构建一个圆两极化的腔谐振器，该循环谐振器在低温下运行，并对候选手性超导体材料进行实验。

项目成果

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Optical Conductivity Spectra of Charge-Crystal and Charge-Glass States in a Series of θ-Type BEDT-TTF Compounds

一系列 θ 型 BEDT-TTF 化合物中电荷晶体和电荷玻璃态的电导率谱

DOI：
10.3390/cryst12060831
发表时间：
2022
期刊：
Crystals
影响因子：
2.7
作者：
Hashimoto Kenichiro;Kobayashi Ryota;Ohkura Satoshi;Sasaki Satoru;Yoneyama Naoki;Suda Masayuki;Yamamoto Hiroshi M.;Sasaki Takahiko
通讯作者：
Sasaki Takahiko

エコール・ポリテクニーク(フランス)

综合理工学院（法国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Comparison of the charge-crystal and charge-glass state in geometrically frustrated organic conductors studied by fluctuation spectroscopy

通过涨落光谱研究几何受阻有机导体中电荷晶体和电荷玻璃态的比较

DOI：
10.1103/physrevb.105.205111
发表时间：
2022
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Thomas Tatjana;Thyzel Tim;Sun Hungwei;Muller Jens;Hashimoto Kenichiro;Sasaki Takahiko;Yamamoto Hiroshi M.
通讯作者：
Yamamoto Hiroshi M.

フランクフルト大学(ドイツ)

法兰克福大学（德国）