横軸は方位角Θの関数で、二次の正弦波(d波)を基準とした表示。最適値から不足領域になると、超伝導転移温度Tcが低下しますが、このとき、ギャップの腹の振幅Δ*が急激に増大する一方で、ギャップの節での傾きΔNが超伝導転移温度Tcに比例する形で低下することを明らかにしました(図3と図4a,b)。その比例係数は約8.5で標準値4.3より大きく、電子対が非常に強く壊れにくくなっていることが判明しました。Δ*に対するΔNの減少比が超流動密度ρsの平方根に比例していることを発見しました(図4c-e)。従って、本研究により以下の関係式を得ました。(a,b)超伝導ギャップの腹の振幅Δ*と、節の傾きΔNと、超伝導転移温度Tcの比較。(c-e)本研究で得られた(Δ*/ΔN)2と、他の実験で得られた超流動密度ρsの比較。本結果は、強い電子対に基づく理論的な予測に従って理解されます。対になっている電子の結合が強くなると、電子対が小さくまとまるため、周囲と運動をそろえるのが難しくなり、秩序を乱す電子対が発生します(図5)。このとき、電子対の形成と電子対の凝縮を表すエネルギーが分離し、前者がギャップの腹の振幅Δ*として、後者が節での傾きΔNとして観測されます。電子対が強いときは、熱に対して最も弱い超伝導ギャップの節の周辺だけが、超伝導転移温度Tcの高さに関係していると理解されます。電子対が強く小さくなると、秩序を乱す電子対が発生する。今回発見された関係式は、回転する強い電子対による超伝導機構の核心部分を捉えています。超伝導現象を左右する基本量を、簡潔な形で、定量的に結びつけているため、超伝導現象やボーズ凝縮の基礎研究から、超伝導材料の応用開発におよぶ広い範囲で、今後の活用が見込まれます。本研究成果は、高温超伝導による無損失の電線材料の開発や、さらなる高温超伝導物質の探索の見通しや狙いをつける上で、強力な指針となることが期待されます。