【物理】転移温度の制御が可能な新しいタイプの超伝導体を発見/東大

東京大学は、転移温度の制御が可能な新しいタイプの超伝導体を発見したと発表した。
これにより、高温超伝導体の探索に新たな指針を提案できるとしている。

同成果は、同大 物性研究所の大串研也特任准教授、Bosen Wang特任研究員らによるもの。
詳細は、「Scientific Reports」に掲載された。

超伝導は、科学的観点からのみならず工学的観点からも重要な現象で、
すでにMRIやリニアモーターカーなどで実用化されている。
しかし、これまでに見つかっている超伝導体は、超伝導を示す温度領域が低温に限定されており、
冷却に多大なコストがかかるなど、実用化を図る上での障壁が存在している。
現在までに知られている超伝導ファミリには、銅酸化物鉄ニクタイド二ホウ化マグネシウムなどがあるが、
さらなる新しい超伝導ファミリの開拓が期待されていた。

今回の研究は、地球のマントル最深部でケイ酸塩化合物が有するポストペロブスカイト構造の
アンチ構造に着目して、新しいタイプの超伝導体を探索したもので、その結果、
バナジウム、リン、窒素からなるアンチポストペロブスカイト型バナジウム化合物V3PNが、
4.2K(-268.9℃)以下で電気抵抗を消失し、超伝導状態になることを発見。
超伝導体の特徴の1つである外部磁場を完全に排除するというMeissner効果を確認し、
超伝導が不純物由来ではなく試料固有のものであることを確認したという。
これまでポストペロブスカイトおよびアンチポストペロブスカイト構造を有する化合物では超伝導状態の報告がないため、
アンチポストペロブスカイト型バナジウム化合物V3PNは、新しい超伝導ファミリと言えるという。

>>2に続く

マイナビニュース 2013/12/4
http://news.mynavi.jp/news/2013/12/04/209/

プレスリリース(pdf)
http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/release20131129.pdf

サイレポ
Superconductivity in anti-post-perovskite vanadium compounds
http://www.nature.com/srep/2013/131129/srep03381/full/srep03381.html

>>1の続き

今回の研究では、アンチポストペロブスカイト型バナジウム化合物V3PNの窒素が欠損したり、
リンが砒素に置き換わったりすることで、転移温度が大きく変化することも発見した。
例えば、この化合物の組成を最適化することにより、転移温度は5.6K(-267.5℃)に上昇した。
このような転移温度が化合物の組成によって変化するメカニズムには、
結晶構造の2次元性が鍵を握っていることが判明した。
現段階では、アンチポストペロブスカイト型バナジウム化合物における電子のペア形成の起源は解明されていないが、
電子間相互作用が重要な役割を担っていることが示唆されており、フォノンに加えて
スピン揺らぎもペア媒介の起源として考慮する必要があることが分かった。

アンチポストペロブスカイト型バナジウム化合物の超伝導転移温度は低温に留まっているものの、
組成や構造を最適化することで転移温度をさらに改善することが見込める。
また、様々な先端的実験手法を駆使し、微視的観点からこの化合物がどのようなメカニズムによって
超伝導を発現しているかを解明することで、新たな高温超伝導体の設計指針を
確立できる可能性が期待されるとコメントしている。

4.2ｋはい解散

銀河英雄伝説で例えてくれ

なるほど。

どうでも言いけど

＞バナジウム、リン、窒素からなるアンチポストペロブスカイト型バナジウム化合物V3PNが、
＞4.2K(-268.9℃)以下で電気抵抗を消失し、超伝導状態になることを発見。

−２７０度って物凄く高コストなんですよ
一々ＭＲＩのような装置を作り上げるのかよ
だから、頭デッカチのクズと呼ばれるんだよ

ペレストロイカがどうしたって？

>>5
よう脳なしのクズ

>>6
超伝導ファミリに関しては銅、コバルト、鉄の酸化物系が殆ど 研究の進んでいない他系で新規物性の可能性さえあれば、今後研究次第で転移温度がYBCOを超える事もあり得る

ちなみに2006年に発見された世界初の鉄ニクタイド系超伝導(LaFePO)の転移温度は4K
それでもこの研究を温度が低すぎると馬鹿にしたいのならそうすればいい

東大は材料つよいな

＞これまでポストペロブスカイトおよびアンチポストペロブスカイト構造を有する化合物では超伝導状態の報告がないため、
＞アンチポストペロブスカイト型バナジウム化合物V3PNは、新しい超伝導ファミリと言えるという。

さっぱりわからない
実に面白い

しっかし研究者執念だな
こういう発見は、まじで尊敬するわ

研究は、私立の方がやり易いよね

>>11
東北大の方が強い気がする

> これまでポストペロブスカイトおよびアンチポストペロブスカイト構造を有する化合物では超伝導状態の報告がないため

いやいや、それはセラミック系超伝導体に限った話だろうがｗ

>>10
問題は臨界温度より、臨界電流なのにね。

高温超伝導体の発見以降、温度ばかりがニュースになってる。

なんかこういう基礎工学の進歩が最近凄いね。何かブレイクスルーでもあったん？

ポポロクロイスは結構面白かった。

-50C〜100℃の間で超電導物質開発しろ！

>>4
「ホクスポクス、以下省略！」

>>18
残念ながら、基礎工学分野での進歩はスロー化しているのが現状。
どんどん予算削られてるからな。

応用分野での大きなニュースが出てこないから、
地味でニュースとして扱われなかった部分が取り上げられてるだけ。

　価値ある発見件数の年次変化
　メディアが扱う件数の年次変化
　>18　のアンテナにかかる件数の年次変化
これらはてんでばらばら

【超電導】酒の有機酸で超電導　物材機構、仕組み解明
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1342422850/
【超伝導】グラファイト粒子で世界初の室温超伝導達成か　/ドイツ
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1350759277/

【超伝導】二硫化モリブデンを材料にした電界効果トランジスタで超電導発現に成功/東大・理研
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1354366847/
【超伝導】高温超電導で過去最高、絶対温度153度で実現/産総研・理研
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1359557099/

【超伝導】高温超電導の一端を解明　電子に着目/岡山大
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1285857809/
【物理】東北大など、高温超伝導物質の「磁束粒子のピン止め」の3次元的観察に成功
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1330095920/
【超伝導】超伝導に関与する異常な電気抵抗を発見 −未知の量子相が引き起こす超伝導の解明へ−…日本原子力研究開発機構
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1330612449/
【物理】磁束が超伝導材料の細線を量子的にトンネルする現象 コヒーレント量子位相スリップ効果を確認 正確な電流測定に活用-理研、NEC 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1335329763/
【物理】超伝導転移温度の高さと電子対の強さをつなぐ法則を発見　回転する電子対による超伝導の核心部分に光明
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1369010926/
【物理】超伝導体の物質設計に道を開く新たな理論計算手法の開発/東京大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1375539898/
【物理】ガラガラ動く原子が超伝導転移温度を変化させる機構を解明/東工大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1382965507/

中国語では超導現象
日本語のほうが意味あい的に通じやすいな
中国語はひらがな/カタカナがないから、どうしても語句を短縮しないと
煩雑になって大変なんだろう
元素なんか全部漢字一文字だもんな
http://www.geocities.jp/ps_dictionary/c_table.htm
つーか、「気」系の漢字多すぎだろｗ

超伝導の原理は物理学的にまだ100％は解明されてないのか？　要は複合ボース粒子の性質
なんじゃねーかと思うんだけどな。原理がわかっていればスパコンでいくらでもシュミレーション
できそうに思うが無理なの？

原理は全て量子力学の中に入ってるはずだから第一原理計算できるはず

そのはずなんだけどそう上手くはいかないのが現状みたいだよ…
特に高温超伝導を統一的に計算するのが現状では無理っぽい
そもそも原理についてもクーパーペアをどんな機構で作ってるのか分からない部分もあるみたいだし
それに第一原理でよく使われるDFTでは電子相関効果がかなり近似されちゃうんだけど高温超伝導ってそこが大事らしくてね
近似されちゃったものをどうやってまた計算に取り込むかってのはだいぶ面倒な話みたい
日々研究は進んでるから予言できるものはちょっとずつだけど増えてるらしいけどね

近似しているのは甘え
近似せずに力ずくで全部計算するのが第一原理計算原理主義

そんな原理主義者見たことねえよw

古典多体問題も難しいが量子多体問題はもっと難しい。

第一原理計算に分類されている方法は
経験的に調整したパラメータがないものではあるが、近似は大胆。
相互作用が弱い極限とか、他の粒子の影響を背景的に近似するとか
そういうバッサリ切り捨てる計算方法も第一原理計算に含まれている。

相互作用の再現を現実に近づけようとすると理論も数値計算も
難易度の次元が変わる