2021/04/01 更新

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ヤダ ケイジ
矢田 圭司
YADA Keiji
所属
大学院工学研究科 応用物理学専攻 量子物理工学 助教
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 物理工学科
職名
助教

学位 1

  1. 博士(理学) ( 2007年3月   名古屋大学 ) 

研究キーワード 1

  1. 超伝導

研究分野 1

  1. 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系

 

論文 10

  1. Orbital tunable 0-pi transitions in Josephson junctions with noncentrosymmetric topological superconductors

    Fukaya Yuri, Yada Keiji, Tanaka Yukio, Gentile Paola, Cuoco Mario

    PHYSICAL REVIEW B   102 巻 ( 14 )   2020年10月

  2. Identification of spin-triplet superconductivity through a helical-chiral phase transition in Sr2RuO4 thin films

    Ikegaya S., Yada K., Tanaka Y., Kashiwaya S., Asano Y., Manske D.

    PHYSICAL REVIEW B   101 巻 ( 22 )   2020年6月

  3. Theory of Tunneling Effect in 1D AIII-class Topological Insulator (Nanowire) Proximity Coupled with a Superconductor

    Ohashi Ryoi, Tanaka Yukio, Yada Keiji

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   89 巻 ( 5 )   2020年5月

  4. Time-reversal invariant superconductivity of Sr2RuO4 revealed by Josephson effects

    Kashiwaya Satoshi, Saitoh Kohta, Kashiwaya Hiromi, Koyanagi Masao, Sato Masatoshi, Yada Keiji, Tanaka Yukio, Maeno Yoshiteru

    PHYSICAL REVIEW B   100 巻 ( 9 )   2019年9月

  5. Spin-orbital hallmarks of unconventional superconductors without inversion symmetry

    Fukaya Yuri, Tamura Shun, Yada Keiji, Tanaka Yukio, Gentile Paola, Cuoco Mario

    PHYSICAL REVIEW B   100 巻 ( 10 )   2019年9月

  6. Influence of edge magnetization and electric fields on zigzag silicene, germanene and stanene nanoribbons

    Hattori Ayami, Yada Keiji, Araidai Masaaki, Sato Masatoshi, Shiraishi Kenji, Tanaka Yukio

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   31 巻 ( 10 )   2019年3月

  7. Interorbital topological superconductivity in spin-orbit coupled superconductors with inversion symmetry breaking

    Fukaya Yuri, Tamura Shun, Yada Keiji, Tanaka Yukio, Gentile Paola, Cuoco Mario

    PHYSICAL REVIEW B   97 巻 ( 17 )   2018年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.97.174522

    Web of Science

  8. Josephson effect in a multiorbital model for Sr2RuO4

    Kawai Kohei, Yada Keiji, Tanaka Yukio, Asano Yasuhiro, Golubov Alexander A., Kashiwaya Satoshi

    PHYSICAL REVIEW B   95 巻 ( 17 )   2017年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.95.174518

    Web of Science

  9. Edge states of hydrogen terminated monolayer materials: silicene, germanene and stanene ribbons

    Hattori Ayami, Tanaya Sho, Yada Keiji, Araidai Masaaki, Sato Masatoshi, Hatsugai Yasuhiro, Shiraishi Kenji, Tanaka Yukio

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   29 巻 ( 11 )   2017年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1361-648X/aa57e0

    Web of Science

  10. Microscopic Theory of Tunneling Spectroscopy in Sr#D2#RuO#D4# 査読有り

    Keiji Yada, Alexander A. Golubov, Yukio Tanaka, Satoshi Kashiwaya

    Journal of Physical Society of Japan   83 巻 ( 7 ) 頁: 074706   2014年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7566/JPSJ.83.074706

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講演・口頭発表等 2

  1. 超伝導ワイル半金属におけるギャップレスAndreev束縛状態

    矢田圭司,呂博,佐藤昌利,田仲由喜夫

    日本物理学会秋季大会 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  2. 超伝導Sr#D2#RuO#D4#のコンダクタンスにおける多軌道効果

    矢田圭司,Alexander A. Golubov,田仲由喜夫,柏谷聡

    日本物理学会第69回年次大会 

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    開催年月日: 2014年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

科研費 2

  1. 超伝導化したトポロジカル磁性体における新規な量子状態

    2018年4月 - 2023年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者 

  2. 超伝導化したトポロジカル磁性体における新規な量子状態

    研究課題/研究課題番号:18K03538  2018年4月 - 2023年3月

    矢田 圭司

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

    超伝導トポロジカル磁性体の問題を考える上で、時間反転対称性の破れた超伝導体の電子状態について調べることは重要な問題の一つである。Sr2RuO4は超伝導の発現が報告された以降、長らく時間反転対称性の破れたスピン三重項超伝導体だと思われてきた。その根拠として、NMRのナイトシフトや、偏極中性子散乱による帯磁率の測定において、転移温度以下のスピン帯磁率の減少が見られていなかったためである。しかし、最近の追試実験においては、測定条件によって帯磁率が減少していることを示唆する振る舞いが見えており、スピン一重項超伝導である可能性が指摘されている。
    我々はこのような問題を考えるにあたり、そもそもスピン一重項・三重項による分類では不十分であるということを主張する。Sr2RuO4はペロブスカイト型の結晶構造を持っているため、d軌道の中でもxy、yz、zx軌道の3つの軌道がフェルミ準位近傍に存在し、3つのフェルミ面を持つ。更には、この物質においてはスピン軌道相互作用は弱くなく、強くスピンと軌道が混成したバンドを持つ。そのため、同一バンド内のペアであっても異なる軌道間のペアが存在していることになる。その結果、結晶の対称性を破ることなく、同一軌道間のスピン三重項ペアと異軌道間のスピン一重項ペアが自然に混成する。
    このようなスピン一重項・三重項の混成を考えることによって、これまでに発展してきたスピン三重項の理論やその結果に大きな変更を加えることなく、一部の実験結果との矛盾を解消できる可能性があるのではないかと考えている。実際、我々の行ったトンネルコンダクタンスの計算結果においては、混成による変更は小さく、従来理論で説明されていた軌道の異方性によって実験結果の再現が可能であることを示した。
    様々な実験事実からスピン三重項超伝導と思われていたSr2RuO4であったが、その中のいくつかの実験結果について見直さなくてはいけないことになったという点においては予期せぬ事態であった。そのため、従来理論を根本から見直す必要性があるという主張も存在する。一方、理論の解釈としては大きな変更はなく、従来の理論の修正でも十分な可能性があるということを示せた。そのような場合には、理論を改めて構築する必要はなく、従来理論の拡張から研究を継続することが可能である。
    最近、スキルミオン格子状の超伝導がトポロジカル超伝導になるという理論的提案がなされている(arXiv:2005.00027)。このような系は本研究課題が目的としている系であり、それがどのような発現機構で実現するのかということを明らかにすることは重要な問題である。そこで、超伝導を実現するのに必要なペアの引力や、スキルミオン格子の実現に必要なスピン軌道相互作用や空間反転対称性の破れの存在は仮定した上で、それらが共存する系において先ほど述べたトポロジカル超伝導状態が出現するのかどうかを調べる。弱結合のギャップ方程式や、強結合まで記述可能なエリアシュベルグ方程式を解くことによって、超伝導とスキルミオンが共存するトポロジカル超伝導状態の解の探索を行う。そして、そのような状態が実現するために必要な条件を明らかにする。

 

担当経験のある科目 (本学) 3

  1. 物理工学演習第1

    2018

  2. Applied Physics Tutorial IVa

    2018

  3. 応用物理学演習第3

    2014