中國の超伝導研究において、新たな進展が見られた。薛其坤院士が率いる南方科技大學、粵港澳大灣區(qū)（広州、仏山、肇慶、深セン、東莞、恵州、珠海、中山、江門の9市と香港、澳門＜マカオ＞両特別行政區(qū)によって構成される都市クラスター）量子科學センター、清華大學の共同研究チームはこのほど、高溫超伝導分野における重要な進展を遂げた。この研究成果は北京時間2月18日付で世界トップの學術誌『ネイチャー』に掲載された。中央テレビニュースが伝えた。

同研究により、ニッケル系材料が常圧下で超伝導を?qū)g現(xiàn)できることが明らかとなり、これまでに知られている超伝導材料體系に「第三の體系」をもたらした。この発見は、高溫超伝導のメカニズムという長年の科學的課題を解明するための新たな道筋を提供するものだ。

通常、超伝導狀態(tài)はマイナス250℃以下の極低溫環(huán)境でのみ実現(xiàn)可能だ。マイナス233℃以上で超伝導が発現(xiàn)するものは「高溫超伝導體」とされる。1911年の超伝導現(xiàn)象発見以來、より高溫で動作可能な超伝導體の発見は、世界中の科學者が競い合う研究テーマとなっている。

ニッケル酸化物は、高溫超伝導體の有力な候補材料の一つとされてきた。今回、南方科技大學の研究チームの発見により、日常の圧力環(huán)境下で、マイナス233℃以上で超伝導を?qū)g現(xiàn)できることが明らかになった。

南方科技大學物理學部の陳卓昱準教授は、「従來のニッケル系高溫超伝導體は、地球內(nèi)部の圧力に匹敵する十數(shù)萬気圧の超高圧環(huán)境でしか安定した超伝導狀態(tài)を?qū)g現(xiàn)できなかった。しかし、現(xiàn)在では高圧下でしか安定しない原子構造を常圧下に移植することができ、常圧下でもニッケル系材料の高溫超伝導を?qū)g現(xiàn)できるようになった」と述べた。

研究チームはどのようにして、この「超高圧環(huán)境でのみ安定する原子構造」を常圧下に移植したのか。この課題に対し、薛其坤院士と陳卓昱準教授が率いる平均年齢30歳未満の若手研究チームは、3年にわたる研究開発の末、極めて強い酸化環(huán)境下で「ナノスケールの原子積み木」技術を開発し、常圧下で超伝導を示すニッケル酸化物薄膜の合成に成功した。専門家によれば、今回発見された「第三の高溫超伝導材料」は、極めて重要な革新的意義を持ち、高溫超伝導分野における重要なブレークスルーとなる。

中國科學院院士で、南方科技大學の學長を務める薛其坤氏は、「今回の研究で用いた機器はすべて國産設備に基づいており、超強力な酸化能力を持つ原子スケール薄膜成長技術を?qū)g現(xiàn)した。この成果は、中國の獨自実験技術の発展における重要なイノベーションだ。今後は、獨自に開発したこの実験技術を活用し、より多様な材料體系の探索を進め、最終的には常圧下で液體窒素溫度以上の超伝導體の実現(xiàn)を目指す」と述べた。（編集ES）

「人民網(wǎng)日本語版」2025年2月19日