ポイント
- 超伝導状態を比較的維持しやすい鉄系超伝導体であるセレン化・テルル化鉄を用いることで、強い磁場の中において、超伝導ダイオード効果（超伝導状態と常伝導状態が電流の向きで切り替わる現象）の観測に成功
- これにより、ダイオード特性の磁場・温度依存性を広い範囲で調べることが可能となり、本物質における超伝導ダイオード効果の物理的起源を解明
- 超伝導体の基礎物性の理解につながるだけでなく、磁場や温度揺らぎに強い超伝導素子開発への展開に期待
大阪大学 大学院理学研究科の小林 友祐さん（当時 博士前期課程2年）、塩貝 純一 准教授、松野 丈夫 教授、東北大学 金属材料研究所の野島 勉 准教授らの共同研究グループは、鉄系超伝導体のひとつであるセレン化・テルル化鉄Fe(Se,Te)を用いることで、数～十数テスラの強磁場において、超伝導ダイオード効果を示す超伝導素子を実現しました。
Fe(Se,Te)は、母物質であるFeSeと比較して高い超伝導臨界パラメーターと強いスピン軌道相互作用を示すことが知られていますが、これまで本物質のこれらの特徴を生かした超伝導ダイオード効果の報告例はありませんでした。本素子の実現によって、ダイオード特性の広範囲な磁場・温度依存性を明らかにするとともに、この超伝導ダイオード効果の起源が、スピン軌道相互作用によって非対称化されたボルテックス（超伝導量子化渦）のピン止め効果によることを突き止めました。
これらの研究成果によって、これまでさまざまな超伝導物質で報告されている超伝導ダイオード効果についての理解が進むだけでなく、磁場や温度揺らぎに強い超伝導素子の開発への展開が期待されます。
本研究成果は、英国科学誌「Communications Physics」に、2025年5月12日（月）（日本時間）に公開されました。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 さきがけ(JPMJPR21A8)の一環として行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（902KB）
＜論文タイトル＞
- “A scaling relation of vortex-induced rectification effects in a superconducting thin-film heterostructure”
- DOI：10.1038/s42005-025-02118-w
＜お問い合わせ先＞
-
＜研究に関すること＞
塩貝 純一（シオガイ ジュンイチ）
大阪大学 大学院理学研究科 准教授
Tel：06-6850-5374 Fax：06-6850-5376
E-mail：junichi.shiogai.sci
osaka-u.ac.jp -
＜JST事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K's五番町
Tel：03-3512-3526 Fax：03-3222-2066
E-mail：prestojst.go.jp -
＜報道担当＞
大阪大学 理学研究科 庶務係
Tel：06-6850-5280 Fax：06-6850-5288
E-mail：ri-syomuoffice.osaka-u.ac.jp東北大学 金属材料研究所 情報企画室広報班
Tel：022-215-2144 Fax：022-215-2482
E-mail：press.imrgrp.tohoku.ac.jp科学技術振興機構 広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町5番地3
Tel：03-5214-8404 Fax：03-5214-8432
E-mail：jstkohojst.go.jp