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【ポイント】

• 従来、电気を流さないとされてきたランタン酸化物が、薄膜にして酸素原子を一部引き抜くことで超伝导体になることを発见しました。
• 今回超伝导を示したランタン酸化物は、铜酸化物高温超伝导体の结晶の部分构造である絶縁ブロック层として知られており、これまでの铜酸化物高温超伝导体に関する常识と相反するものです。
• このランタン酸化物は岩塩构造という単纯な结晶构造のため、他の机能性酸化物とのナノブロック积层构造を作ることで、新奇な超伝导体をデザインすることが可能です。

＜概要＞

东北大学材料科学高等研究所の福村知昭教授らは东京大学大学院理学系研究科化学専攻の长谷川哲也教授と共同で、高温超伝导体结晶中の部分构造で絶縁体として知られるランタン酸化物が超伝导体となることを発见しました。

铜酸化物や鉄系化合物に见られる高温超伝导体は、いずれも电気を流さない絶縁ブロック层と超伝导を発现する电気伝导层が积み重なった层状构造を持ちます。この高温超伝导の発现メカニズムは、30年以上も未解明のままです。

研究グループは、パルスレーザー堆积法と呼ばれる强力レーザーを用いる薄膜作製法で、超高真空中でランタン酸化物を合成しました。得られた化合物は、よく知られた絶縁体のランタン二叁酸化物尝补₂O₃ではなく、铜酸化物高温超伝导体の结晶に含まれる絶縁ブロック层と同じ岩塩构造をもつランタン単酸化物（尝补翱）であることが分かりました。尝补₂O₃は絶縁体ですが、その組成から酸素原子を一つ減らしたLaOは良好な電気伝導性を示し、約5 K以下でゼロ抵抗となる超伝導体になります。

今回の成果は、铜酸化物高温超伝导体中で絶縁ブロック层であった尝补翱层の役割について再考を迫るものです。また、超伝导体の尝补翱と他の机能性酸化物をレゴブロックのように重ね合わせることで、新たな现象や别の新超伝导体の発见につながる可能性があります。

本研究成果は、2018 年 5 月 21 日付けで米国化学会誌「Journal of the American Chemical Society」にオンライン掲載されました。

高温超伝导体の母物质尝补₂CuO₄（左）と本研究で扱ったLaOエピタキシャル薄膜（右）の結晶構造。 YAlO₃(110)基板上では、尝补翱は基板に対して45度回転した状态でエピタキシャルに成长しています。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜研究に関すること＞

福村 知昭（フクムラ トモテル）
東北大学材料科学高等研究所 教授
〒 980－8577 宮城県仙台市青葉区片平2－1－1
Tel：022－795－7719 Fax：022－795－7719
E-mail：tomoteru.fukumura.e4*tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）

神永 健一（カミナガ ケンイチ）
東北大学材料科学高等研究所 博士研究員
〒 980－8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6－3
罢别濒：022－795－3585
E-mail：kenichi.kaminaga.b4*tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）

＜报道に関すること＞

東北大学材料科学高等研究所（AIMR） 広報?アウトリーチオフィス
罢别濒：022－217－6146
E-mail：aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）

東北大学大学院理学研究科?理学部 広報?アウトリーチ支援室
TEL：022－795－5572、6708 FAX：022－795－5831
E-mail：sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）