2021年03月19日

東大、配位高分子で実現する新奇な超伝導 発見

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：東京大学

東京大学大学院 新領域創成科学研究科の竹谷純一教授らは18日、東北大学の佐々木孝彦教授らと共同で、二次元カゴメ格子をもつ配位高分子において、新奇な超伝導状態を発見したと発表した。 ナノメートルサイズの細孔をもつ配位高分子材料は、金属有機構造体（Metal organic framework: MOF）と呼ばれ、エネルギー貯蔵や触媒材料としての応用が期待されている。 これまでMOF材料は、化学分野では研究されてきたが、電気を流さない絶縁体のため、電子物性の研究はほとんど行われてこなかった。 今回、MOF材料でも、電気をよく流す金属状態が実現し、さらに低温で銅酸化物高温超伝導体や鉄系高温超伝導と類似した非従来型超伝導を示すことを明らかにした。 今後、MOF材料がもつデザイン性の高さを有効活用することで、固体物理学の分野において、MOF材料による新規な電子物性の探索が進むことが期待される。 同研究成果は3月17日付けで、米国科学誌「 Science Advances 」にオンライン掲載された。 ＜用語の解説＞ ■非従来型超伝導　： 　一般的な超伝導体は、バーディーン、クーパー、シュリーファーの3人によって1957年に発表されたBCS理論によって説明される。BCS理論では、電子と格子振動の間の相互作用によって2つの電子の間に引力が働き、超伝導電子ペアを形成することによって超伝導状態が実現する。一方、1986年に発見された銅酸化物高温超伝導体や2008年に発見された鉄系高温超伝導体などの強相関電子系と呼ばれる物質群では、反強磁性秩序近傍で超伝導が発現することが多く、磁気的な揺らぎを介して超伝導電子ペアが形成されることから、非従来型超伝導体と呼ばれる。 ニュースリリース参照 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv_press20210312_02web_bht.pdf