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ニッケル酸化物の超伝導

銅酸化物の超伝導の原因は、磁性だけであると考えられていた。今回、銅酸化物に結晶構造が似た非磁性化合物において超伝導が見いだされ、こうした考えに疑問が投げ掛けられた。

Credit: ktsimage/iStock / Getty Images Plus/Getty

1986年、ベドノルツとミュラーは、予想外の発見をした。ランタン-バリウム-銅酸化物La1.85Ba0.15CuO4が35ケルビン（K）という比較的高い温度で電気抵抗ゼロの超伝導体になったのだ1。この発見をきっかけに、物性物理学の分野では、超伝導の実験的・理論的研究が極めて精力的に行われるようになった。その後まもなく、他にも多くの銅酸化物の高温超伝導体が発見され、最高133.5Kで超伝導を示すものも見いだされた2。しかし、30年以上経っても、銅酸化物超伝導の基本機構に関して一致した見解は得られていない。今回、ネオジム-ストロンチウム-ニッケル酸化物Nd0.8Sr0.2NiO2が約9～15Kの温度で超伝導を示すことを、SLAC国立加速器研究所（米国カリフォルニア州メンロパーク）およびスタンフォード大学（米国カリフォルニア州）に所属するDanfeng Liら3がNature 2019年8月29日号624ページに報告した。この物質は銅酸化物超伝導体に似た結晶構造をとることから、この発見によって銅酸化物系の超伝導の理解が深まると思われる。

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翻訳：藤野正美

Nature ダイジェスト Vol. 16 No. 11

DOI: 10.1038/ndigest.2019.191138

原文

Superconductivity seen in a non-magnetic nickel oxide
  • Nature (2019-08-29) | DOI: 10.1038/d41586-019-02518-3
  • George A. Sawatzky
  • George A. Sawatzkyは、ブリティッシュ・コロンビア大学（カナダ）に所属。

参考文献

  1. Bednorz, J. G. & Müller, K. A. Z. Phys. B 64, 189–193 (1986).
  2. Schilling, A. et al. Nature 363, 56–58 (1993).
  3. Li, D. et al. Nature 572, 624–627 (2019).
  4. Bardeen, J. et al. Phys. Rev. 106, 162–164 (1957).
  5. Mott, N. F. & Peierls, R. Proc. Phys. Soc. 49, 72–73 (1937).
  6. Crespin, M. et al. Chem. Soc. Faraday Trans. 2 79, 1181–1194 (1983).
  7. Hayward, M. A. et al. J. Am. Chem. Soc. 121, 8843–8854 (1999).
  8. Hayward, M. A. & Rosseinsky, M. J. Solid State Sci. 5, 839–850 (2003).
  9. Zaanen, J., Sawatzky, G. A. & Allen, J. W. Phys. Res. Lett. 55, 418–421 (1985).
  10. Lee, K.-W. & Pickett, W. E. Phys. Rev. B 70, 165109 (2004).
  11. Kondo, J. Prog. Theor. Phys. 32, 37–49 (1964).