高温超伝導のメカニズム（2022年11月調査）
発刊日
2023/03/15
体裁
B5 / 36頁
資料コード
R64201702
PDFサイズ
5.9MB
PDFの基本仕様
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カテゴリ
調査資料詳細データ
調査概要
本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2022年12月号 に掲載されたものです。
リサーチ内容
～発見から36年経過も詳細なメカニズムが明らかになっていない。
最近、メカニズム解明に向け大きな前進があり今後の進展が楽しみ～
1．超伝導とは
2．高温超伝導とは
3．高温超伝導のメカニズム
4．高温超伝導に関する市場規模
【図・表1．超伝導材料の国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2045年予測）】
【図・表2．高温超伝導材料の国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2045年予測）】
5．高温超伝導に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．国立大学法人 大阪大学
(1)銅系高温超伝導体において従来の定説を超える超伝導現象を実証
【図1．ハイブリッド超伝導物質の構造】
【図2．ハイブリッド超伝導物質の超伝導特性】
【図3．ハイブリッド超伝導物質中の銅原子からの応答信号】
(2)磁性と超伝導との関係
【図4．多層型銅酸化物を用いた、乱れのない理想的な銅酸素面の電子相図】
【図5．この世界は、「磁性」と「超伝導」という相容れないと
考えられていたものが、実は磁性が超伝導の発現に深く関わる世界だった。
今後、磁性以外の起源をもつ新しい物質開発も期待される】
5-2．国立大学法人 筑波大学
(1)超伝導における標準理論（BCS理論）に根本的な変更を迫る新理論の提案
【図6．超伝導の標準理論および小泉裕康准教授が提唱する新理論の考え方】
(2)物性物理の理論計算の基礎方程式に関する見直し
(3)高温超伝導を解明することは、現代物理学の大変革につながる可能性がある
5-3．学校法人 日本大学
(1)鉄系超伝導体の粒界学理の構築
【図7．超伝導に及ぼす結晶粒界の影響】
(2)鉄系高温超伝導体で世界最高の超伝導電流を実現！
～強磁場発生用磁石応用へ前進～
【図8．(Ba, K)Fe2As2薄膜断面のSTEM像】
【図9．作製した(Ba, K)Fe2As2薄膜の模式図。薄膜中に導入された
小傾角粒界が磁束ピンニングセンターとして働いている】
【図10．作製した(Ba, K)Fe2As2薄膜の磁束ピンニング力密度(Fp)の
外部磁場(B)依存性】
(3)中間層を設けたMgO基板上における(Ba, K)Fe2As2エピタキシャル薄膜の形成
【図11. (Ba, K)Fe2As2薄膜と非ドープBa122中間層の間の界面を示すSTEM像】
5-4．国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）
【図12．銅酸化物についての1つの光電子分光データ(左)から、
足りない情報を普遍的な物理法則で補って人工NNを最適化し、
5-5．国立大学法人 北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）
(1)第一原理電子状態計算の対象と特徴
①電子間の相互作用を利用する人類
②同じ方程式で多様な現象が描き出される
③データ科学やAIと親和性の高い研究
(2)高温超伝導を実現する水素化合物の新しい構造を解明
【図13．コンピューターシミュレーションを用いて
新しく発見された超伝導体の構造】
(3)高温超伝導を実現する水素化合物の新しい構造を
コンピューターシミュレーションで次々と解明
【図14．コンピューターシミュレーションを用いて
新しく発見された超伝導体の構造】
5-6．学校法人 早稲田大学
(1)新たな理論的枠組みが必要な高温超伝導
(2)高温超伝導と電子分数化
【図15．(a)第一原理計算によって求められた水銀系銅酸化物HgBa2CuO4+yの
ホール濃度（キャリア濃度）の関数としての相図[2]。
(b)強い電子相関が生む「モット性」を表わすエネルギーの
キャリア濃度依存性に見られる非線形性と双安定性の概念図。
(c)Bi2Sr2CaCuO8+δのARPESデータの機械学習解析によって得られた
自己エネルギーの正常部Snorと異常部Sanoの寄与Wの虚部
（それぞれ赤と水色のシンボル）およびその和（黒シンボル）のエネルギー依存性】
6．高温超伝導の将来展望
関連リンク
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