岡山大学が発見した新たな超伝導制御法とは？ひずみで2つの超伝導を分離

概要

近年、物質の特性を制御する手法としての「ひずみ」の重要性が高まっています。岡山大学の大学院生と教授陣からなる研究チームは、特にカゴメ金属と呼ばれる超伝導体において、ひずみを加えることで新たな量子現象を発見しました。この発見は、超伝導に関する理解を深めるだけでなく、機械的なひずみを用いて特定の超伝導を操ることができる可能性を示しています。

研究の背景

岡山大学の研究グループは、これまでの超伝導の研究において、ひずみが如何に影響を与えるのかを探るために独自の「一軸ひずみセル」を開発しました。この装置を用いて、カゴメ金属（CsV3Sb5）の超伝導性の挙動を微細に観察することが可能となりました。驚くべきことに、引っ張る力を加えると、超伝導が2つの異なる状態に分離されることを初めて明らかにしました。

ひずみによる2つの超伝導の発見

研究の結果、ひずみに応じて反応が異なる2つの超伝導状態が示されました。ひずみに非常に敏感な「非従来型超伝導」と、そうでない「従来型超伝導」との区別が付くことが確認され、結晶を引っ張ることでこれらの特性を自在に調整できることがわかりました。この発見は、我々の理解を一新するものであり、超伝導の分野における重要なマイルストーンといえるでしょう。

特殊な超伝導の増強

特に注目すべきは、非従来型の特殊な超伝導が、引っ張る力を加えることで劇的に増強されるという発見です。この現象は、特定の超伝導性を持つ材料を利用した次世代の量子デバイスの設計や、新たな超伝導材料の開発に向けた基盤となると期待されています。

重要性・今後の展望

今回の研究成果は、2026年8月28日に米国物理学会の速報誌「Physical Review Letters」で発表され、特に重要な論文として「Editors' Suggestion」に選ばれました。これは、カゴメ金属の超伝導のメカニズム解明に対する大きな一歩であり、研究チームの長年の努力が結実したものです。今後も、シンプルな手法で未知の現象に挑戦し、研究を深化させていく方針です。