銅酸化物超伝導体とは？わかりやすく解説

銅酸化物超伝導体（どうさんかぶつちょうでんどうたい）は、酸化銅を含み超伝導現象を示す化合物。

概要

他の超伝導物質の転移温度はいずれも液体窒素の沸点（−195.8 °C, 77 K）よりも低い温度で超伝導状態になるため冷媒として液体ヘリウムの使用が必要だった。1986年4月にジョージ・ベドノルツとアレックス・ミューラーにより銅酸化物超伝導体が発表された事により、研究が進展した^[1]。その後、20年以上にわたり、研究が進められたが、線材化が困難なため、バルク状高温超電導体として使用され、実用化には時間がかかった。2000年以降にようやくREBCO線材が実用化され、普及し始めた^[2]。

構造

詳細は「ペロブスカイト構造」を参照

結晶構造としてペロブスカイト構造を基礎とした結晶構造の YBa₂Cu₃O_7-δ や Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀ で CuO₂八面体のような銅酸化物が2次元のシート状に広がっていて、シートの上下にはランタノイド等による伝導をブロックする層があり、銅酸化物層とブロック層が交互に積層する構造を有するという特徴がある。

高温超伝導においてシート状に並んだ MO₂ 八面体層と金属Rの層が交互に配置しているペロブスカイト構造による2次元的な電気伝導が、重要な役割を果すとされる。

応用

線材化される事により送電線、超電導リニア、核磁気共鳴分光計、MRIなどへの応用が期待される。

脚注

^ J. G. Bednorz and K. A. Müller (1986). “Possible highT_c superconductivity in the Ba−La−Cu−O system”. Z. Physik, B 64 (1): 189–193. Bibcode: 1986ZPhyB..64..189B. doi:10.1007/BF01303701.
^ <アクセスしようとしているサイトを見つけられません>ナノ組織制御による人工欠陥導入次世代超電導線材の開発^{[リンク切れ]}

外部リンク

王旭東『REBCO高温超電導電力ケーブルの過電流通電特性解析に関する研究』早稲田大学〈博士（工学）甲第3329号〉、2011年。 NAID 500000543030。
人工ピン止め点導入型 RE 系超電導線材「nPAD-YBCO Ⓡ」の開発

[1] J. G. Bednorz and K. A. Müller (1986). “Possible highT_c superconductivity in the Ba−La−Cu−O system”. Z. Physik, B 64 (1): 189–193. Bibcode: 1986ZPhyB..64..189B. doi:10.1007/BF01303701.

[2] <アクセスしようとしているサイトを見つけられません>ナノ組織制御による人工欠陥導入次世代超電導線材の開発^{[リンク切れ]}

[1]

[2]

銅酸化物超伝導体とは？わかりやすく解説

どうさんかぶつ‐ちょうでんどうたい〔ドウサンクワブツテウデンダウタイ〕【銅酸化物超伝導体】