東北大、結晶に特定方向の力を加えることで超伝導を制御できることを発見

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東北大学は2018年1月30日、ウラン化合物強磁性体URhGeに力を加えることで、磁場誘起超伝導から新たな超伝導相を生み出すことに成功したと発表した。

ウラン化合物強磁性体 URhGeは、本来は共存できない超伝導と強磁性が共存する特殊な物質だ。しかも特定の磁場方向で超伝導が磁場によって誘起されるという特殊な性質を持つ。

今回の研究では、そのURhGeの超高純度の単結晶を育成。結晶に特定の方向から力を加えながら強磁場、極低温の環境下で電気抵抗値の測定を行った。その結果、もともと分離していた低磁場超伝導相と磁場誘起超伝導相が結晶に力を加えることで一体になり、新しい超伝導相が現れることが分かった。さらに、力を加えることで強磁性相も大きく変化し、磁場誘起の超伝導相に追随することが分かった。

これにより、強磁性と超伝導が関わる現象が結晶に力を加えることによって自在に制御できることが示された。

今回の研究結果は、超伝導の源になっている強磁性の「ゆらぎ」を、力によって制御できたことを意味し、今後歪みを積極的に用いた新しい超伝導体の発見などにつながることが期待されるという。

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