(研究当時)、イタリア国際高等研究所マッシモ・カポネ教授の国際共同研究グループは、分子性固体として最高の超伝導転移温度を持つフラーレン固体の超伝導発現メカニズムを解明しました。炭素は宝石(ダイヤモンド)になったり、鉛筆の芯(黒鉛)になったりと、さまざまな形態をとるユニークな元素ですが、60個集まるとサッカーボール状のフラーレン分子になることが知られています。この分子がさらに集まって結晶を作り、隙間にアルカリ原子が挿入されると絶対温度にして約40ケルビン(K)の転移温度を持つ高温超伝導体[1]となりますが、その超伝導発現のメカニズムについては、以下のような未解明の問題があり、なぜフラーレン固体が高温超伝導体になるか、は長く謎に包まれていました。一般に、超伝導体中の電子はクーパー対[2]と呼ばれるペアをつくって運動します。これまでの実験的研究からフラーレン固体中でもクーパー対が形成されていることが明らかにされていました。その一方で、フラーレン分子の中で電子の間には強いクーロン斥力[3]が働くことが知られています。実際、フラーレン同士の距離を少し広げると、そのクーロン斥力が原因で、超伝導状態からモット絶縁体[4]という絶縁状態に転移してしまいます。単純に考えると、同じ符号の電荷を持つ電子は、クーロン斥力によりクーパー対の形成が強く阻害されるため、高温超伝導の実現は難しくなると考えられます。このように、なぜ強いクーロン斥力が働くフラーレン固体中にクーパー対が形成されるのかは長らく未解決のままでした。国際共同研究グループは、フラーレン固体の結晶構造以外の実験情報を使わずに(非経験的)に超伝導状態を解析する方法論を開発し、スーパーコンピュータを使った大規模数値計算を行いました。100,000Kのエネルギースケールの電子状態計算からはじめ、どの状態が超伝導に関わるのかに焦点をあわせて、最終的に何度で超伝導転移が起こるかを誤差10K未満という驚くべき精度で再現することに成功しました。超伝導状態の詳細な解析の結果、フラーレン固体では原子の振動(格子振動)とクーロン斥力が特異的に助け合って高温超伝導を実現していることが明らかになりました。このメカニズムは、格子振動とクーロン斥力が競合しあう従来型の超伝導機構とは本質的に違うものです。超伝導発現に電子相関が絡む非従来型と呼ばれる超伝導体について、本研究レベルの精度で実験相図を再現した例はなく、方法論開発の面からも新超伝導体の物質設計の可能性を開く成果と言えます。Advances』(8月21日付け:日本時間8月22日)に掲載されます。ID:8QjUVv6X.net大変な理論的発見なのだろうが、40ケルビンて、かなり超低温だな。ひと押し、ふた押ししてほしい。ID:CI+Bb/An.net>約40ケルビン(K)中途半端やな。液体窒素使えるまでがんばれよ。ID:LM9V0cn1.netすごいなこれ。ID:YzwKTlxj.net>>11先行論文や発表論文を丹念に読めば、ヒントくらいは書いてあるだろう。ID:YzwKTlxj.net>>14ごめん、後半でまずった。いう高温状態との比較という点に、意味があると考えたのだろう。ID:YzwKTlxj.net>>13温度の高いほうは、対数目盛りにしているだろうな。ID:YzwKTlxj.netプラズマの温度なんかだと、電子の温度、イオンの温度とかを別のものとして考える。いう扱いを、結構昔からしたりする。ID:xCholPHs.net実験データをもとに経験で超電導素材を開発するのと、理論をもとに素材を開発するのとはまったく違う。アンテナ異世界アンテナアンテナαまとめサイト図鑑パッとま!2chまとめのまとめアンテナ速報アニポワニアンテナエクストラオカルト・アンテナみんなのアンテナウキウキアンテナ金は命より重いアンテナバンク2chまとめのまとめアンテナ5chまとめのまとめみんなのアンテナ名無しアンテナまとめニュースヤフーアンテナまとめツール2chまとめくすアクセスランキングパーツを表示するにはJavaScriptを有効にして下さい。