Research Abstract


Superconductivity in the antiperovskite Dirac-metal oxide Sr3-xSnO

2016年12月12日 Nature Communications 7 : 13617 doi: 10.1038/ncomms13617 (2016)

高温超伝導体や非従来型超伝導体の発見に端を発するペロブスカイト酸化物の研究は、現代の凝縮系物理学の発展を促進・誘導する重要な役割を担ってきた。逆ペロブスカイト酸化物は、ペロブスカイト酸化物の電荷が逆転した物質であり、構成金属が通常とは異なる陰イオン状態をとっている。これまで、逆ペロブスカイト酸化物では超伝導が報告されていなかった。本論文で我々は、超伝導を示す初めての逆ペロブスカイト酸化物Sr3-xSnO(転移温度約5 K)を報告する。Sr3SnOは、その電子構造にディラック点を有する。我々は、理論解析の結果から、適度にホールドープしたSr3-xSnOでは超流動3HeのB相に似たトポロジカル奇パリティ超伝導が生じる可能性を提案する。今回新種の酸化物超伝導体が発見されたことで、異常な金属陰イオンを含んだ逆ペロブスカイト酸化物の物理・化学両面からの研究が急速に進展すると、我々は期待している。

Mohamed Oudah, Atsutoshi Ikeda, Jan Niklas Hausmann, Shingo Yonezawa, Toshiyuki Fukumoto, Shingo Kobayashi, Masatoshi Sato and Yoshiteru Maeno

Corresponding Authors

京都大学大学院 理学研究科

米澤 進吾
京都大学大学院 理学研究科

前野 悦輝
京都大学大学院 理学研究科

Investigations of perovskite oxides triggered by the discovery of high-temperature and unconventional superconductors have had crucial roles in stimulating and guiding the development of modern condensed-matter physics. Antiperovskite oxides are charge-inverted counterpart materials to perovskite oxides, with unusual negative ionic states of a constituent metal. No superconductivity was reported among the antiperovskite oxides so far. Here we present the first superconducting antiperovskite oxide Sr3-xSnO with the transition temperature of around 5 K. Sr3-xSnO possesses Dirac points in its electronic structure, and we propose from theoretical analysis a possibility of a topological odd-parity superconductivity analogous to the superfluid 3He-B in moderately hole-doped Sr3-xSnO. We envision that this discovery of a new class of oxide superconductors will lead to a rapid progress in physics and chemistry of antiperovskite oxides consisting of unusual metallic anions.