Home広岛大学放射光科学研究センターの井野明洋特任准教授と、大阪府立大学大学院工学研究科の安斋太阳助教、东京大学大学院理学系研究科の内田慎一名誉教授らを中心とする研究グループは、広岛大学放射光科学研究センターの高辉度シンクロトロン放射光（※1）と世界最高水準の高分解能?角度分解光电子分光（※２）装置を用いることで、高温超伝导発现の键を握る「立役者」の决定的証拠を、とらえることに成功しました。
超伝导现象を演じているのは电子の集団です。しかし、高温超伝导体に関しては、电子の背后で暗跃している「立役者」の正体をめぐって、激しい论争が続いていました。今回、铜酸化物高温超伝导体（※３）への正孔添加量を极度に増やすことで、电子と「立役者」のやりとりの痕跡をくまなく観测することに成功しました。その痕跡が、格子振动の分布と完全に一致したため、电子の背后にいる「立役者」が格子振动と特定され、高温超伝导の谜の核心部分が解明されました。この知见は、さらなる高温超伝导体の探索を导く有力な手がかりを与えるものと期待されます。
この成果は、英国Nature Publishing Group のオンライン科学雑誌『Scientific Reports』の7巻に掲载される予定です。本研究は、放射光科学研究センターの共同研究委员会により採択された研究课题のもと実験が行われました。また、本研究は、日本科学协会の笹川科学研究助成による助成を受けて実施されました。
平成29年7月10日、本件について、キャンパス?イノベーションセンター(东京都)において记者説明会を行いました。
研究成果の解説は（広岛大学放射光科学研究センター贬笔に移动します）
【用语説明】
（※1）「シンクロトロン放射光」とは
光の速度（地球を一秒间に７週半する速さ）までに电子を加速し、磁石の力でその进行方向を曲げると、进行方向に沿って强力な光が放出される。これがシンクロトロン放射光である。自然界では星云の中に放射光を见つける事ができるが、地上では専用の加速器が必要となる。シンクロトロン放射光は、人类が手に入れた最も强力な光で「梦の光」とも呼ばれている。
（※2）「角度分解光电子分光」とは
物质に光を照射すると、光电効果により、物质内部の电子が表面をのりこえて外部に放出される。この光电子のエネルギーと放出角を测定し、エネルギー保存则と运动量保存则を利用して、物质内部の电子のエネルギーと运动量を决定する実験手法を、角度分解光电子分光と呼ぶ。电子のエネルギーを、运动量で微分すると、电子の速度が得られる。角度分解光电子分光の高分解能化が进展し、电子が他の振动とエネルギーや运动量をやりとりする様子が、电子速度のわずかな段差として観测されるようになった。
（※３）「铜酸化物高温超伝导体」とは
1986年に、銅と酸素を主成分とする銅酸化物超伝導体が発見された。超伝導転移温度が液体窒素温度 -195.8 ℃ を上回る物質として、ビスマス系、イットリウム系、水銀系などの銅酸化物が発見されており、「銅酸化物高温超伝導体」と呼ばれている。現在、無損失送電線や超強力電磁石の材料として、実用化の研究が進められている。 銅酸化物系は、正孔添加量によって、超伝導転移温度が大幅に変化するが、今回は、極度に正孔添加を行った試料にまで研究対象を広げることで、決定的な証拠をとらえることに成功した。
(左) 電子のエネルギーと運動量の観測。傾きが電子の速度を表す。 (中) 電子の速度の変化。微細構造が 78、42、10 meV に検出された。 (右) 電子と結合している格子振動の種類。黒丸が銅原子で、白丸が酸素原子。
高温超伝导の「立役者」の特定は积年の课题でしたが、広岛大学の放射光により、ついに决定的な証拠をとらえることができました。とても感慨深く思います。今回の成果は、高温超伝导の研究を次の段阶に导く突破口として、期待しています。
説明を行う井野特任准教授
＜研究に関すること＞
広岛大学 放射光科学研究センター
特任准教授 井野 明洋
罢贰尝：082-424-6293 贵础齿：082-424-6294
贰-尘补颈濒：颈苍辞＊丑颈谤辞蝉丑颈尘补-耻.补肠.箩辫&苍产蝉辫;(＊は半角＠に置き换えてください)
大阪府立大学 大学院工学研究科 助教 安齋 太陽
罢贰尝／贵础齿：072-254-9489
E-mail : anzai＊ms.osakafu-u.ac.jp (＊は半角＠に置き換えてください)
＜记者説明会に関すること＞
広島大学 広報グループ
罢贰尝：082-424-6762 贵础齿：082-424-6040
贰-尘补颈濒：办辞丑辞＊辞蹿蹿颈肠别.丑颈谤辞蝉丑颈尘补-耻.补肠.箩辫&苍产蝉辫;(＊は半角＠に置き换えてください)
大阪府立大学 理事长室 広报课
TEL：072-254-9103（直通） FAX：072-254-9129
E-mail : koho_prmagazine＊ml.osakafu-u.ac.jp (＊は半角＠に置き換えてください)
掲載日 : 2017年07月13日
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