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※１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活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、これまで様々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、5月12日（月）（日本時間）に公開されました。

スピン軌道相互作用とボルテックスの結合による整流効果の概念図

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• 大阪大学大学院理学研究科 物理学専攻 界面物性グループ（松野研究室）

〈共同リリース機関HP〉

• 東北大学
  https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/05/press20250514-02-fe.html
• 科学技術振興機構
  https://www.jst.go.jp/pr/announce/20250514-4/index.html