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TOP > 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

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【発表のポイント】
ウラン化合物超伝導体URu2Si2において、超伝導と密接に関係する電気抵抗の成分の検出に初めて成功。
異常な電子散乱を観測し、これが超伝導を引き起こしていることを検証した。
高純度単結晶の育成ならびに高い圧力下での精密物性測定により得られた成果。

独立行政法人日本原子力研究開発機構 (理事長 鈴木 篤之) 先端基礎研究センターの
立岩尚之研究副主幹、松田達磨研究副主幹、芳賀芳範サブリーダー、
Zachary Fiskグループリーダー及び大貫惇睦 大阪大学教授(客員研究員)らの研究グループは、
ウラン化合物超伝導体URu2Si2において、超伝導と密接に関係する電気抵抗の成分が
存在することを発見しました。

超伝導は、固体中の電子が引き起こす現象の中でも、最も量子効果が明確に現れたものです。
超伝導の実現には、2個の電子を結びつける引力が必要で、鉛など単体金属の超伝導体では
結晶格子の振動がその役割を果たします。
一方、電子間に強い相関が働く電子系ではより強い引力を必要とするため、
その超伝導状態の発現メカニズムは通常の超伝導体と著しく異なります。

研究グループは、電子間に強い相関がはたらくウラン化合物超伝導体URu2Si2の超伝導メカニズムを、
高い圧力のもとでの電気抵抗から探りました。
固体中の電子は不純物や他の電子により散乱され、電気抵抗が生じるので、
電気抵抗の温度変化を調べることで、固体中の電子の散乱の強さについて情報を得ることができます。
実験では、不純物の影響を取り除くため、極めて純度の高い単結晶を育成し、
高圧力(15000気圧まで)の環境下で詳細な電気抵抗の測定を行いました。
その結果、URu2Si2の超伝導相では異常な電気抵抗を示す領域があり、
電子間にはたらく異常な散乱が存在していることを発見しました。
また、超伝導転移温度が観測した異常な電子散乱の強さと比例関係にあることも明らかにしました。

URu2Si2の超伝導が発現するためには、正体不明の電子の運動(電子系の秩序相)が
関わっていることが知られていますが、その秩序相の詳細は、
発見から四半世紀以上経過しても完全には解明されておらず、「隠れた秩序相」と呼ばれています。
今回の結果は、「隠れた秩序相」における異常な電子の散乱が
超伝導を引き起こすことを示しただけでなく、銅酸化物超伝導体等、
一般の相関の強い電子系が作り出す凝縮相の特質の一つを明らかにしたといえます。
本研究成果は、米国物理学会誌「Physical Review (フィジカルレビュー)」オンライン版に
2月28日(現地時間)掲載されました。

独立行政法人 日本原子力研究開発機構>プレス発表
http://www.jaea.go.jp/02/press2011/p12030101/index.html
Physical Review
Strong correlation between anomalous quasiparticle scattering and
unconventional superconductivity in the hidden-order phase of URu2Si2
http://prb.aps.org/abstract/PRB/v85/i5/e054516

2 :名無しのひみつ:2012/03/01(木) 23:39:42.19 ID:8SJqzGmh
ニダ
3行でまとめてくれ


3 :名無しのひみつ:2012/03/01(木) 23:42:48.45 ID:GdHmlwLT
わけワカメ


お酒が誘発する鉄系超伝導

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1 :あんたレスφ ★:2010/07/27(火) 19:48:24 ID:???
お酒が誘発する鉄系超伝導  概要

1. 独立行政法人 物質・材料研究機構(理事長:潮田 資勝、以下NIMS)は、
鉄系超伝導1)関連物質である Fe(Te,S)系に超伝導を発現させる際、
赤ワインやビールなどのお酒が有効であることを発見した。

この成果は、NIMS 超伝導材料センター(センター長:熊倉 浩明)
ナノフロンティア材料グループの高野義彦グループリーダーらの研究によって得られた。

2. 2008 年に、東京工業大学の神原 陽一博士(現在、慶應義塾大学理工学部専任講師)らによって、
鉄系超伝導体LaFeAs(O,F)が発見された。この発見を契機に、FeAs、FeP、 FeSe をベースにした
類似化合物に次々と超伝導が見出され、鉄系超伝導は、第二の高温超伝導体の鉱脈として期待されている。
一方、FeTe は、FeSe などの鉄系超伝導体と類似構造を持つにもかかわらず、
反強磁性磁気秩序が邪魔をして超伝導を示さない。
そこで、当研究グループではこれまでに、S をドープしたFeTe1-xSxを固相反応法で合成し、
反強磁性磁気秩序は消失するものの超伝導は出現しない、いわば、磁性体と超伝導体の間に位置する
物質を得ることに成功している。加えてこの物質において、長期間空気中に放置すると超伝導が出現するなどの
大変興味深い現象を観測しており、何が超伝導を発現させるのかを探る上で大変重要な物質である。

3. 今回、本研究グループでは、超伝導と非超伝導の間に位置する物質としてFeTe1-xSxに再度着目し、
固相反応法により試料を作製した。得られた試料は超伝導を示さないが、酒に浸し70℃程度に加温すると、
翌日には超伝導体(Tc~8K)になることが分かった。
赤ワイン、白ワイン、ビール、日本酒、焼酎、ウイスキーについて比較実験を行った結果、全ての酒で超伝導が出現し、
赤ワインが最も優れていることが分かった。

4. 本発見は、この鉄テルル系超伝導体FeTe1-xSxに超伝導を発現させるために、何が必要であるかを検討する上で
大変重要な知見を与えてくれるものと考えている。
現在、お酒の中のどの成分が作用して超伝導が発現しているか研究中であるが、
今後、原因物質を明らかにすることにより、更なる新超伝導体開発への足がかりとなるものと期待される。

5. 本研究成果は、科学技術振興機構(以下JST) 戦略的創造研究推進事業 研究領域「新規材料による高温超伝導
基盤技術」(研究総括:福山 秀敏・東京理科大学副学長)の研究課題「FeSe 系超伝導体の機構解明と新物質探索」
(研究代表者:高野 義彦)の一 環として得られたもので、2010 年8 月1 日から米国ワシントンDC にて開催される国際
会議ASC2010 等にて発表の予定である。

▽ ソース 独立行政法人物質・材料研究機構 プレスリリース 2010/07/27 

▽ 実験に用いた酒(ビール、赤ワイン、白ワイン、日本酒、焼酎、ウイスキー)と試料の写真

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