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物理:半金属強磁性体CrO2を通るスピン三重項超伝導電流

Nature 439, 7078 doi: 10.1038/nature04499

従来型の超伝導は、圧力下の鉄で観測されているが、一般に強磁性体では起こらないはずである。さらに理論からは、超伝導電流はスピン一重項状態にある電子対によって常に運ばれ、そのため従来型の超伝導は普通は一重項対の存在を妨げる強磁性体と接触すると、急激に減衰すると考えられている。だが、もし強磁性体にスピン三重項超伝導を発生できれば、この急激な空間的減衰は起こらないと予測されている。本論文では、強い強磁性体CrO2を通るジョセフソン超伝導電流について報告する。観察結果から、この電流はスピン三重項超伝導電流と推測された。使った実験配置は当初の予測から想定したものとは異なるが、得られた結果は、界面でのスピン一重項対からスピン三重項対への転換という物理現象に基づいて説明されると結論した。この超伝導電流は、スピンバルブトランジスターと同じように磁化の方向によってオンオフされ、したがって、磁化で制御するジョセフソン接合が実現可能と考えられる。

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