より高い超伝導臨界温度を実現する物質設計に新指針

より高い超伝導臨界温度を実現する

物質設計に新指針

－超省エネルギー社会を可能にする

室温超伝導を目指して－

2015/12/01　産業技術総合研究所

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　理化学研究所（理研）創発物性科学研究

センター強相関量子伝導研究チームの

山本文子客員研究員、強相関物性

研究グループの寺倉千恵子技師、

十倉好紀グループディレクターと、

産業技術総合研究所（産総研）電子光

技術研究部門の竹下直主任研究員の

共同研究グループは、高温超伝導銅酸化物

の高圧力下電気抵抗測定の結果から、

より高い超伝導臨界温度を実現する

物質設計に新たな指針を示しました。

　共同研究グループは、現在、大気圧下で

最も高いTc（現時点でマイナス140℃程度）

を示す高温超伝導銅酸化物のTcを

さらに上昇させようと試みました。

　超伝導物質に高い圧力をかけながら

その電気抵抗を測定し、圧力による

Tcの変化を調べました。

　その結果、大気圧で最も高いTcを示す

化学組成よりも、ホール（正孔）などの

キャリアの少ない組成のほうが、

高圧力下でより高いTcになることが

明らかになりました。

　このことは、小さい元素への置き換えや

薄膜化などによって擬似的な圧力が

実現できれば、大気圧下でも、

よりTcの高い超伝導体が得られる

可能性があることを示します。

　今回、共同研究グループが見いだした

知見は、今後の新しい超伝導物質開発の

新たな指針となりうるものです。

　もし、Tcを室温レベルまで引き上げる

ことができれば、エネルギーロスを

極限まで抑えた“超省エネルギー社会”が

実現できます。

　本研究を受けて、今後、精力的な

新超伝導材料開発が加速すると期待

できます。

　本研究の一部は、独立行政法人

日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究

（B）「制御された異方的超高圧力下の

物理」（研究代表：竹下直）および

同補助金基盤研究（B）「高圧力磁気測定

の技術開発がもたらす磁性・超伝導材料

研究のブレイクスルー」（研究代表

：美藤正樹）の助成を得て行われました。

　成果は、英国のオンライン科学雑誌

『Nature Communications』

（12月1日付け：日本時間12月1日）に

掲載されます。

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　画期的な指針だと思います。

　良いヒントになりそうです。

＞大気圧で最も高いTcを示す

＞化学組成よりも、ホール（正孔）

＞などのキャリアの少ない組成のほう

＞が、高圧力下でより高いTcになる

＞ことが明らかになりました。

　考えても見なかったこと？

　これを機会にいろいろな角度から

見直す必要がありそうですね。

　常温超伝導の実現はまだまだ先の

話しになると思いますが、挑戦に期待

しています。