紫外・可視光領域におけるBi2212の光学的異方性の重要発見

研究の概要

早稲田大学の朝日透教授を中心とする共同研究チームが、銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8+δ（Bi2212）の紫外・可視光領域における光学的異方性のメカニズムを解明しました。この成果は2024年11月7日に『Scientific Reports』誌に発表されました。

研究の背景

銅酸化物高温超伝導体Bi2212は、その超伝導転移温度が従来の理論であるBCS理論の限界を越えているため、長年にわたり研究の対象となっています。この物質の超伝導メカニズムの解明は、科学界の大きな課題の一つです。

主な発見

研究グループは、フローティングゾーン法を用いて、異なるPb含有量のBi2-xPbxSr2CaCu2O8+δ単結晶を育成しました。育成した結晶に紫外・可視光を透過させ、透過測定を行うことで、Bi2212の「うねり構造」が光学的異方性に及ぼす影響を調査しました。

その結果、Pbの含有量を増やすことで光学的異方性は単調に減少し、本研究が示すところによると、これがうねり構造に関連していることが明らかになりました。具体的には、Pb置換により様々な光学的測定がより正確になることが期待され、特に高温超伝導のメカニズムにおける重要な対称性の破れの探求が可能となります。