51探花

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　助教　Hsiao-Yi Chen
金属材料研究所　教授　野村 悠祐

【発表のポイント】

• 常圧で超伝導を示す二層ニッケル酸化物薄膜に最大20 GPaの高圧を加え、超伝導転移温度が常圧の約40 Kから、16 GPaで最大73 Kまで上昇することを明らかにしました。
• 强磁场测定、高圧测定、希土类元素を置き换えた薄膜の比较により、结晶构造の変化に伴う电気伝导と超伝导転移温度との関係を明らかにし、常圧超伝导と高圧超伝导の関係を実験的に示しました。
• 本成果は、二层ニッケル酸化物に生じる高温超伝导の発现机构の理解を进めるとともに、结晶构造や电子状态の制御による新たな高温超伝导材料の设计につながることが期待されます。

【概要】

東京大学大学院工学系研究科の長田 礎 助教、塚﨑 敦 教授、同大学の十倉 好紀 卓越教授（国際高等研究所東京カレッジ）、理化学研究所創発物性科学研究センターの寺倉 千恵子 上級技師、Jean-Baptiste Morée研究員、吉川 明子 上級技師、中島 正道 上級研究員、東京大学大学院新領域創成科学研究科の今城 周作 准教授、東北大学金属材料研究所のHsiao-Yi Chen助教、野村 悠祐 教授、東京大学物性研究所の金道 浩一 教授、同大学大学院理学系研究科の有田 亮太郎 教授らの研究グループは、常圧で超伝導を示す格子の歪んだ二層ニッケル酸化物薄膜（注1）を作製し、強磁場測定と高圧測定を通じて、その超伝導特性を調べました。

本研究では、常圧で約40 Kであった超伝導転移温度が、16 GPa（ギガパスカル、注2）で最大73 Kまで上昇することを明らかにしました。これにより、従来はそれぞれ独立に研究されてきた高圧超伝導と常圧超伝導を、同一の物質系の薄膜試料で初めて実現しました（図1）。本成果は、高温超伝導の発現機構の理解と、新たな高温超伝導材料の設計につながることが期待されます。

本研究成果は、科学雑誌『Nature Materials』オンライン版（8月18日付）に掲載されました。

研究成果のイメージ図：圧力印加による二层ニッケル酸化物の结晶构造変化がもたらす超伝导の増强

【用语解説】

（注1）二层ニッケル酸化物
二层ペロブスカイト层と、岩塩构造层が交互に积层した酸化物。本研究では、尝补₂LnNi₂O₇（尝苍は希土类元素）の薄膜试料を対象としました。

（注2）ギガパスカル（骋笔补）
圧力の単位で、1 GPaは約1万気圧に相当します。本研究の16 GPaは約16万気圧、20 GPaは約20万気圧に相当します。

【论文情报】

雑誌名：Nature Materials
題　名：Bridging ambient- and high-pressure superconductivity in La₂LnNi₂O₇ films
著者名：Motoki Osada, Chieko Terakura, Shusaku Imajo, Jean-Baptiste Morée, Akiko Kikkawa, Masamichi Nakajima, Hsiao-Yi Chen, Yusuke Nomura, Koichi Kindo, Ryotaro Arita, Yoshinori Tokura, Atsushi Tsukazaki
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