理化学研究所（理研）創発物性科学研究センター 強相関界面研究グループのデニス・マリエンコ 上級研究員、川﨑 雅司 グループディレクター、トポロジカルエレクトロニクス研究チームの川村 稔 チームディレクターらの国際共同研究グループは、異種の酸化物界面（酸化物ヘテロ構造）において、磁場の増大に伴い一度消失した超伝導が再び現れる「リエントラント超伝導」を発見しました。
リエントラント超伝導を発現する異種の酸化物界面は、電気的に制御できる上、多層構造へ組み込むことも可能であり、磁場の影響下における超伝導状態を調べる有望な研究基盤になると期待されます。
通常、超伝導は磁場によって弱められ消失しますが、本研究では一度消失した超伝導がさらに強い磁場をかけることによって再発現することを観測しました。この現象はリエントラント超伝導と呼ばれ、従来は、界面や薄膜ではなく、3次元的な結晶内部で超伝導を示す特殊な材料でのみ報告されてきました。
今回、国際共同研究グループは、この特異な挙動が酸化物界面の2次元電子系でも生じることを、2種類の酸化物材料界面に2次元電子系を形成した実験で示しました。これは、リエントラント超伝導が人工的に設計された超伝導構造でも実現することを示す成果です。
本研究は、科学雑誌『Science Advances』オンライン版（6月24日付：日本時間6月25日）に掲載されました。