川畑 史郎 (Shiro Kawabata)
- 所属：
- 産業技術総合研究所（ナノシステム研究部門）主任研究員
- 研究題目：
- 対称性の破れた磁性体・超伝導体ナノ接合系における量子輸送理論
- 領域での役割：
- D02班公募研究代表者
■ 研究室 ■ 新学術研究紹介
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これまでの研究
半導体、磁性体、超伝導体を微細化することによって発現する量子機能を次世代デバイスへ応用することを目的として、理論物理学及び計算物理学の手法を用いて研究をすすめてきました。 最近は、高温超伝導体接合や超伝導/磁性体接合における巨視的量子現象に関して国内外の実験グループとの密な連携のもとで研究をすすめています。 また、物性物理学だけでなく非線形物理学や量子情報理論のバックグランドを活かして、新奇物理現象の予言とその応用を目指しています。
本領域での研究
近年、対称性の破れた微小超伝導接合を舞台としてトポロジカルに非自明な量子状態の実現を目指した研究が盛んに行われています。
本研究では、時間反転対称性の破れた磁性体/超伝導接合に現れる異常な量子輸送現象の理論構築を行います。
特に、強磁性絶縁体や強磁性半導体と超伝導体が接合した系に出現する特異な量子状態を如何にして実験的に検出しデバイスへ応用するかについて検討します。
そのため、実験グループとの連携を積極的に推進していきたいと考えています。
略歴
- 1995年
- 名古屋大学大学院工学研究科結晶材料工学専攻修士課程修了
- 1998年
- 大阪市立大学大学院工学研究科応用物理学専攻博士課程修了
- 1998年
- 電子技術総合研究所電子基礎部研究員
- 2001年
- 産業技術総合研究所ナノテクノロジー研究部門研究員
- 2004年
- -2007年広島大学量子情報生命科学国際共同研究センター客員研究員
- 2005年
- NTT物性基礎科学研究所客員研究員
- 2005年
- 産業技術総合研究所ナノテクノロジー研究部門主任研究員
- 2006年
- オランダTwente大学低温物理部門客員研究員
- 2007年
- -2008年スウェーデンChalmers工科大学在外研究員
- 2009年
- フランスCNRS理論物理研究センター客員教授
- 2010年
- 産業技術総合研究所ナノシステム研究部門主任研究員、現在に至る
代表論文
"Josephson π-state in a ferromagnetic insulator",
S. Kawabata, Y. Asano, Y. Tanaka, A. A. Golubov, and S. Kashiwaya,
Phys. Rev. Lett. 104, 117002 (2010).
"Theory of quantum transport in Josephson junctions with a ferromagnetic insulator",
S. Kawabata and Y. Asano,
Low Temp. Phys. 36, 1143 (2010).
"Multi-junction switching in Bi2Sr1.6La0.4CuO6+δ intrinsic Josephson junctions",
H. Kashiwaya, T. Matsumoto, H. Shibata, H. Eisaki, Y. Yoshida, S. Kawabata, and S. Kashiwaya,
Appl. Phys. Exp. 3, 043101 (2010).
"Theory of two-dimensional macroscopic quantum tunneling in YBa2Cu3O7-δ Josephson junctions coupled with an LC circuit",
S. Kawabata, T. Bauch, and T. Kato,
Phys. Rev. B 80, 174513 (2009).
"Theory of Macroscopic Quantum Tunneling in High-Tc c-Axis Josephson Junctions",
T. Yokoyama, S. Kawabata, T. Kato, and Y. Tanaka,
Phys. Rev. B 76 , 134501 (2007).
"Macroscopic quantum tunneling and quasiparticle-tunneling blockade effect in s-wave/d-wave hybrid junctions",
S. Kawabata, A. A. Golubov, Ariando, C. J. M. Verwijs, H. Hilgenkamp, and J. R. Kirtley,
Phys. Rev. B 76, 064505 (2007).
"Macroscopic quantum dynamics of π-junctions with ferromagnetic insulators",
S. Kawabata, S. Kashiwaya, Y. Asano and Y. Tanaka, and A. A. Golubov,
Phys. Rev. B 74, 180502(R) (2006).
"Effect of Zero Energy Bound States on Macroscopic Quantum Tunneling in High-Tc Superconductor Junctions",
S. Kawabata, S. Kashiwaya, Y. Asano and Y. Tanaka,
Phys. Rev. B 72, 052506 (2005).
"Macroscopic Quantum Tunneling in a d-wave High-Tc Bi2Sr2CaCu2O Superconductor",
K. Inomata, S. Sato, K. Nakajima, A. Tanaka, Y. Takano, H. B. Wang, M. Nagao, T. Hatano and S. Kawabata,
Phys. Rev. Lett. 95, 107005 (2005).
"Macroscopic Quantum Tunneling and Quasiparticle Dissipation in d-wave Superconductor Josephson Junctions",
S. Kawabata, S. Kashiwaya, Y. Asano and Y. Tanaka,
Phys. Rev. B 70, 132505 (2004).
"Information Theoretical Approach to Control of Quantum Mechanical Systems",
S. Kawabata,
Phys. Rev. A 68, 064302 (2003).
