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超伝導日本語公開済み

電場で単一原子スピンを逆転:金属表面を通してエレクトロンが駆動

2026年11月10日arXiv: 2611.09499v1

電場による小電圧が金属表面に置かれた磁性原子スピンを反転できることが示されました。正規金属ではハイブリダイゼーションが高速弛緩を招きライン幅が大きくなりますが、超伝導体ではエネルギーギャップが低ライン幅(<0.1 MHz)を実現し、RF電圧数十mVで数MHzのラビ周波数が得られます。ドライブはスピン–軌道結合と空間的に広がるハイブリダイゼーションに依存し、点接触やスピン=1/2、半整数スピンの中心遷移は暗くなります。さらに、YSR状態が0.2–0.5 Δの範囲に位置すると、サブグラウンド励起を抑えてライン幅を小さくでき、クオパージュにより可制御性が保たれます。金属の電子密度の変化に応じてスピンにかかるトルクが正確に表されるという「相互作用の逆行則」に基づき、電場はスピンの回転を誘導します。このメカニズムは、電場が角運動量方向に沿ってエレクトロン密度を変化させ、スピンが変動するときに生じる力を直接測定可能にします。

元論文

Driving Atomic Spins through Their Substrate Electrons

超伝導
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