研究成果

ナノ物性理論ユニットの古月 暁 主任研究者らのグループは、多成分超伝導で起きる新規現象を解明した。多成分超伝導とは、MgB2や鉄系超伝導体のように、化合物の中で異なる電子軌道にある電子が同時に超伝導状態になる現象であり、室温超伝導を実現させるカギと考えられている。電子間のクーロン斥力等に起因する成分間競合により、超伝導位相が互いにずれた位相フラストレーション状態が生じる。この結果、時間反転対称性の破れ、分数ジョセフソン効果や位相振動のLeggettモードのソフト化等、普通の超伝導では見られない現象が現れる。このような多彩な物理特性が見られるのは3成分以上を持つ超伝導体に限られ、老子の言葉「道は一を生み、一は二を生み、二は三を生み、三は万物を生む」かのようである。今後、高精度SQUIDや量子ビット等の超伝導量子デバイスへの応用が期待される。