Study of chiral superconductivity by using high-frequency response to strain field and circular polarization

利用应变场和圆极化的高频响应研究手性超导

• 批准号: 22KJ1092
• 负责人: 六本木 雅生
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1092/
• 关键词: 超伝導; カイラル超伝導; マイクロ波

本研究は、トポロジカル超伝導体の一つである時間反転対称性の破れたカイラル超伝導状態の基礎的な理解を進めるため、一軸歪みとMHz帯の共振器を用いた磁場侵入長測定を組み合わせた測定と円偏波マイクロ波空洞共振器を用いた分光測定の開発を行い、カイラル超伝導の検証を行うことが目的であり、主な内容は(1) 一軸歪み下磁場侵入長測定装置の開発と測定, (2)円偏波マイクロ波空洞共振器の開発と時間反転対称性の破れの検出である。一年目である2022年度は(1)に関しては主に通常の磁場侵入長測定と装置の設計を行った。通常の磁場侵入長測定ではカゴメ格子系超伝導体CsV3Sb5に着目をし、測定を行った。この系は近年発見されたカゴメ格子系の超伝導体であり、大きな注目を集めている。特にこの系ではカイラル超伝導が発現する可能性が指摘されていた。これに対し、我々は磁場侵入長測定と電子線照射による不純物導入を組み合わせた手法を適用し、この系における超伝導状態が非カイラルのs波超伝導であることを報告した。(2)に関しては、本年度は円偏波空洞共振器の開発を行った。開発した円偏波空洞共振器を用いて強磁性共鳴のテストを行い、左右円偏波に対する選択的なマグノン-フォトン結合を観測した。また上記以外にも鉄系超伝導体Fe(Se,Te)における超伝導状態での時間反転対称性の破れを検証するため、カナダのブリティッシュコロンビア大学TRIUMFにてミュオンスピン回転緩和実験を行った。

这项研究使用 MHz 频段谐振器将单轴应变和磁场穿透长度测量结合起来，以推进对时间反转对称性破缺的手性超导态的基本理解，这是拓扑超导体之一。该项目的目的是开发利用其进行光谱测量。圆偏振微波腔并验证手性超导性的开发和测量， (2)圆偏振微波腔的研制及时间反演对称性破缺的探测。在第一年2022财年，关于(1)，我们主要进行了传统的磁场穿透深度测量和器件设计。在传统的磁场穿透深度测量中，我们重点关注 Kagome 晶格超导体 CsV3Sb5。该系统是最近发现的戈薇晶格超导体，引起了广泛关注。特别是，有人指出该体系中可能出现手性超导。为此，我们采用了磁场穿透长度测量和电子束照射杂质引入相结合的方法，并报道了该系统中的超导状态是非手性横波超导。关于（2），今年我们开发了圆偏振腔谐振器。我们使用开发的圆偏振腔进行了铁磁共振测试，并观察了左圆偏振波和右圆偏振波的选择性磁子-光子耦合。除此之外，我们还在加拿大不列颠哥伦比亚大学TRIUMF进行了μ子自旋旋转弛豫实验，以验证铁基超导体Fe(Se,Te)超导状态下时间反转对称性的破缺。

项目成果

Impurity Studies on the Pairing State of the Kagome Superconductor CsV3Sb5

Kagome超导体CsV3Sb5配对态的杂质研究

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Roppongi; K. Ishihara; K. Ogawa; M. Konczykowski; B. R. Ortiz; S. D. Willson; Y. Mizukami; Y. Uwatoko; K. Hashimoto; T. Shibauchi
• 通讯作者: T. Shibauchi

カゴメ格子系超伝導体 CsV3Sb5における超伝導対称性

Kagome 晶格超导体 CsV3Sb5 中的超导对称性

• 发表时间: 2022
• 作者: 六本木雅生; 石原滉大; 田中優之介; 小河弘樹; 岡田昂; 劉蘇鵬; 向笠清隆; 水上雄太; 上床美也; R. Grasset; M. Konczykowski; Brenden R. Ortiz; Stephen D. Wilson; 橋本顕一郎; 芝内孝禎
• 通讯作者: 芝内孝禎

Probing time-reversal symmetry breaking in FeSe1-xTex superconductors by muon spin relaxation

通过μ子自旋弛豫探测 FeSe1-xTex 超导体中时间反转对称性破缺

• 发表时间: 2023
• 作者: M. Roppongi; K. Ogawa; Y. Cai; G. Zhao; M. Oudah; S. Liu; Marta;T. Shibauchi
• 通讯作者: T. Shibauchi

Robust s-wave Superconductivity with No Sign-Change in Kagome Superconductor CsV3Sb5

Kagome 超导体 CsV3Sb5 具有无符号变化的鲁棒 s 波超导性

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Roppongi; K. Ishihara; K. Ogawa; M. Konczykowski; B. R. Ortiz; S. D. Willson; Y. Mizukami; Y. Uwatoko; K. Hashimoto; T. Shibauchi
• 通讯作者: T. Shibauchi

Bulk evidence of anisotropic s-wave pairing with no sign change in the kagome superconductor CsV3Sb5

Kagome 超导体 CsV3Sb5 中各向异性 s 波配对且无符号变化的大量证据

• DOI: 10.1038/s41467-023-36273-x
• 发表时间: 2023
• 影响因子: 16.6
• 作者: Roppongi M.;Ishihara K.;Tanaka Y.;Ogawa K.;Okada K.;Liu S.;Mukasa K.;Mizukami Y.;Uwatoko Y.;Grasset R.;Konczykowski M.;Ortiz B. R.;Wilson S. D.;Hashimoto K.;Shibauchi T.
• 通讯作者: Shibauchi T.