話題

話題

PR

高温で超伝導を実現できるようになる?

RankRED

RankRed is a place where you can find a lot of interesting and inspiring stuff about science and technology, internet, programming tools and plugins, robots, machines and high tech gadgets, and much more.

本記事は、New Material Paves The Way For Higher-Temperature Superconductivity
翻訳・再構成したものです。
配信元または著者の許可を得て配信しています。

222 views

読了時間 : 約1分44秒

・23℃で超伝導を示す新種の物質が発表されました

・これは、超電導体の最高温度記録として、従来の記録に比べ50℃記録更新となるものです。

 

1980年代後半まで、超伝導は低温でしか起こらない現象であると考えられていました。というのも、超伝導物質として認められているものはすべて臨界温度(Tc)が-243℃以下だったからです。

 

銅酸化物超伝導体(銅を主成分とし、より高いTcを持つ物質)の発見は、多くの科学者の関心を集めました。室温で超伝導を実現しようとする科学者の意欲をかき立てたのです。しかし、相当な研究、広範な研究にもかかわらず、Tcの最大値はその後20年間ほとんど変わりませんでした。

 

近年では、この値を-73℃まで下げることができるようになりました。しかし、このような低温環境を維持するにはコストがかかるため、超伝導の可能性を十分に生かしきれていないのが現状です。

 

今回、シカゴ大学の研究者は、ある種の物質を分析したところ、従来より50℃も高いマイナス23℃で超伝導になることを発見しました。

 

超伝導水素化物

最近のいくつかの理論計算により、新しいタイプの超伝導水素化物材料が、より高い温度で超伝導を実現するための扉を開く可能性があることが示されました。研究チームは、ランタン超水素化物として知られるこの新材料の超伝導性を実験し、その構造と構成要素を特定しました。

 

ただし、150~170ギガパスカルという非常に高い圧力がかかっていることが条件となります。平均的な海面気圧は約101キロパスカルであることを考えると、このような条件下でなければ、数ミクロンの小さな物質が-23℃で超伝導になることはできません。このような条件下で初めて、数ミクロンの小さな物質が-23℃で超伝導を発揮することができます。これは現在、最高温度超伝導体の最高温度です。

 

Higher-Temperature Superconductivity

 

この物質をより詳しく調べるために、研究者は高エネルギーで超高輝度のX線ビームを提供するアドバンストフォトンソースを使用しました。2枚のダイヤモンドの間に極小の試料を挟んで圧力をかけ、X線を使って材料の構造と成分を調べました。

 

超伝導に必要な3つの性質(4つのうち)を持つ新材料を発見しました

1・電気抵抗が低下

2・外部磁場により臨界温度が低下

3・ある元素が異なる同位体に置き換わると、物質は温度を変化させました。

4・しかし、マイスナー効果(物質が超伝導体になる過程で磁場を追い出すこと)は観測されませんでした。

 

 

今後の展開は?

新超電導材料の臨界温度は、世界のさまざまな地域で常温の範囲内であるため、次の目標である0℃は可能だと考えられます。最終目標は室温で超伝導を実現することです。

現在、研究チームは他の研究機関と協力し、超伝導のためのより合理的な条件を構築しています。今後数年間は、そのような材料を作るのに必要な圧力を下げるか、少なくとも、常圧で超伝導を発揮できるような材料を高圧で合成することを試みる予定です。

おすすめ新着記事

おすすめタグ