東京大学、東京工業大学、広島大学の共同研究でパラジウムとビスマスからできた固体が特殊な超伝導状態になることを発見しました。近年注目を集めている2次元の世界を動き回る電子が実現する特殊な超伝導状態の研究において、新たな指針を提案することになるでしょう。

 固体は表面と内部で性質が大きく異なる場合があり、固体物理において重要な研究課題の一つとなっています。中でも近年注目を集めているのが表面で起こる超伝導現象です。固体の表面という2次元の世界で運動する電子が、3次元にはない特殊な超伝導状態を作ることがあります。このときマヨラナ粒子という、いまだ未確認の粒子が生まれている可能性が指摘されています。マヨラナ粒子がもつ性質を利用すれば、これまでにない全く新しい機能を持つ電子デバイスが作れるのではないかと期待されています。こうした特殊な超伝導体を実現するために、研究グループはパラジウムとビスマスから構成される超伝導体に着目しました。良質な結晶を作製し、その表面で特殊な超伝導状態ができていることを確認することに成功しました。理論面での研究が先行する固体表面での超伝導現象において、実験での研究を進めていく目処が立ったことになります。

 今回は超伝導状態を詳細に調べるのに必要な極低温での実験ができなかったため、引き続きそういった測定をしていくとしています。今後の研究次第ではマヨラナ粒子の存在を実証したり、さらには全く新しい電子デバイスへの応用といった道も開けるかもしれません。

出典:【広島大学】トポロジカルな電子構造をもつ新しい超伝導物質の発見~トポロジカル新物質の探索に新たな指針~

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大学ジャーナルオンライン編集部

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