【技術】「室温で超伝導」目前 零下２３度で実現、かぎは超高圧
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「室温で超伝導」目前 零下２３度で実現、かぎは超高圧
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上田俊英
2019年8月29日11時0分
極低温で物質の電気抵抗がゼロになる超伝導現象。それを「室温」で実現する研究の先陣争いが熾烈（しれつ）だ。超高圧という条件ながら、今春、絶対温度２５０度（セ氏零下２３度）での実現が報告されるなど、一気に現実味をおびてきた。
大阪府豊中市の大阪大極限科学センター。清水克哉教授の研究室に、超高圧をかけた物質を冷却し、電気抵抗の変化などを測る装置がある。
この装置でいま、室温で超伝導になる可能性をもつ有力物質の研究がすすむ。「目指すのは絶対温度３００度（セ氏２７度）での超伝導の実現です」。清水さんは、そう言った。
研究の突破口を開いたのは硫化…
残り：2090文字／全文：2348文字 某映画みたいに、特定の音周波数を当てた時に現象が安定したりしたら儲けもんだ 常温超伝導とかほとんどオカルトとか言ってなかった？ 電気ケーブルをギチギチに締め上げて圧力掛ければ超伝導ケーブル作れるじゃん 30年ばかり前に常温超電導なんて云ってニュースになってたな ー３０度の冷蔵庫でいいってすごいね。って、え？２３度？常温？すげー。
ゼロ超えたんだ。 2種の高温超伝導体でヘテロ構造作れば
起源が違う準粒子のプロキシミティ効果によって
その界面で室温超伝導ができるって昔から私言ってたよね。 研究の突破口を開いたのは硫化水素という物質だ。温泉などに含まれ、腐った卵の
ようなにおいがする気体だ。
独マックスプランク研究所のチームは２０１５年、その硫化水素に約１５０万気圧
という超高圧をかけると絶対温度２０３度（セ氏零下７０度）で超伝導になった、
と英科学誌ネイチャーに発表した。
物質が超伝導になる温度（転移温度）の最高はそれまで、大気圧下で絶対温度１３
３度、高圧下で同１６４度。それらを大幅に更新する衝撃的な成果だった。
独チームはまず、硫化水素を絶対温度２００度ほどに冷やして液化し、超高圧をか
けるための金属容器に封入。超高圧にしながら温度を変化させ、固体の結晶の状態
で転移温度を特定した。
この成果が世界の研究者を驚かせたのは、転移温度の高さだけが理由ではなかった。
硫化水素を超高圧にすると絶対温度２００度ほどで超伝導になることは理論の研究
者が計算で予測しており、予測と実験結果がぴったりあっていたからだ。 絶対零度ってのはよく見かけるが、絶対温度300度って見慣れないなぁ
300K（ケルビン）でいいのではないか
この清水教授は絶対温度300度って表現したのかね、教えて理系の人 臨海温度はそこそこでいいから機械的性質の優れた超伝導体が欲しい 理論予測が、がぜん注目されるようになった。
理論で室温超伝導の有力物質とされているのは、ランタンと水素の化合物と、
イットリウムと水素の化合物だ。いずれも２００万〜２５０万気圧という超
高圧で、転移温度が絶対温度２７３・１５度、つまりセ氏０度を超えると予
測されている。
独米のチームが今年５月、室温超伝導の有力物質のひとつ、ランタンと水素
の化合物に１７０万気圧をかけると絶対温度２５０度（セ氏零下２３度）で
超伝導になったと報告した。「室温」は目前に迫ってきたが、理論値にはま
だ届かない。
残るハードルは何か。
「ゴールは見えているが、レシピ（調理法）がわからない」と清水さんは言
った。
超高圧での超伝導は、ただ圧力を高めて温度を下げれば実現するというもの
ではなく、圧力や温度を変化させる手順に左右される。たとえば硫化水素の
場合、独チームは超高圧をかけてから、いったん室温に戻し、再び加圧・冷
却することで、超伝導になる結晶をつくった。 >超高圧
これは盲点だったな
確かに高圧をかければ安定性が増すだろう 清水さんらチームは大型放射光施設「スプリング８」（兵庫県佐用町）を使って
この結晶の構造を調べた。すると、ふつうは硫黄原子１個に水素原子２個が結び
ついている硫化水素が、超高圧下では硫黄原子１個に対して水素原子３個の構造
に変化していた。
理論が導く遷移温度を実現するには、こうした特殊な構造にするためのレシピが
要るのだ。
では、室温超伝導の有力物質はどのような構造をしているのか。理論はランタン
原子、あるいはイットリウム原子１個に対し、それぞれ水素原子１０個から成る
と予測。多くの水素原子でできたカゴのような構造を、カゴの中からランタンや
イットリウムが支え、安定化させていると考えられているという。
こうした結晶をつくるため、世界の研究者はいま、そのレシピを探っている。 カギを握るのは水素
室温超伝導の可能性がある物質の代表格は水素だ。英国の物理学者アシュク
ロフトは１９６８年、４００万気圧を超える超高圧では水素が金属結晶にな
り、室温で超伝導になると理論予測した。ランタンやイットリウムと多数の
水素から成る有力物質も、こうした水素の性質が深くかかわっていると考え
られている。 >>28
だから
３１１の時シベリア移住しようって言ったのに
誰も賛成しなかった （´-`）.｡oO（昔はドライアイスでマイスナー効果を実演したりしたもんだが...) 室温超伝導
ただしあり得ない超高圧条件
全然ダメじゃん >>45
日本沈没第二部みたいにシベリアの日本人村が虐殺事件で滅びるのか。 >大阪府豊中市の大阪大極限科学センター
大阪 大極 眼科センター に見えた 高圧だから意味ないんじゃなくて
常温でも超伝導が出来そうだって分かった事に意義があると思うよ
何にだって突破口は必要 超高圧じゃ実用化はダメだな
通常圧で液体窒素レベルの温度が爆発的普及の分水嶺
理論を解明して次につなげてほしいけどね >>55
知ったかぶりのところ悪いけど常圧液体窒素ならもうある 液体窒素の超伝導でバックアップ送電線つきで長距離送電はできないのかな？？ 超高圧をかけることで比較的高い温度での超伝導が実現する原理って何なんだろう？
ダイヤモンドアンビルセルで170〜200GPaくらいかけなきゃいけないらしいけど、もっと圧力高めたら超電導の温度も上がるんかいな？ 予言しよう
次は磁力を使うはず
磁力線の流れとかそういうやつ 学生の頃高温超伝導材料を作ったこと有るわ
ちゃんとマイスナー効果で浮上したな
レシピは覚えてないｗ ぐぐってみると H[3]S だの LaH[10] だの恐ろしい化学式が出てきた。
普通の化学結合の感覚が通用しない領域を理解することに意味があるのかな。 >>41
30年前、高温超電導の突破口を開いたのも、
超高圧下での物性研究が基になった。 別に高圧下での話とか珍しくなくね？
Tcがなんぼか上がっただけやん？ >>1
研究の突破口を開いたのは硫化水素という物質だ。温泉などに含まれ、腐った卵のようなにおいがする気体だ。
独マックスプランク研究所のチームは２０１５年、その硫化水素に約１５０万気圧という超高圧をかけると絶対温度２０３度（セ氏零下７０度）で超伝導になった、と英科学誌ネイチャーに発表した。
物質が超伝導になる温度（転移温度）の最高はそれまで、大気圧下で絶対温度１３３度、高圧下で同１６４度。それらを大幅に更新する衝撃的な成果だった。
独チームはまず、硫化水素を絶対温度２００度ほどに冷やして液化し、超高圧をかけるための金属容器に封入。超高圧にしながら温度を変化させ、固体の結晶の状態で転移温度を特定した。
この成果が世界の研究者を驚かせたのは、転移温度の高さだけが理由ではなかった。硫化水素を超高圧にすると絶対温度２００度ほどで超伝導になることは理論の研究者が計算で予測しており、予測と実験結果がぴったりあっていたからだ。
理論予測が、がぜん注目されるようになった。
理論で室温超伝導の有力物質とされているのは、ランタンと水素の化合物と、イットリウムと水素の化合物だ。いずれも２００万〜２５０万気圧という超高圧で、転移温度が絶対温度２７３・１５度、つまりセ氏０度を超えると予測されている。
独米のチームが今年５月、室温超伝導の有力物質のひとつ、ランタンと水素の化合物に１７０万気圧をかけると絶対温度２５０度（セ氏零下２３度）で超伝導になったと報告した。「室温」は目前に迫ってきたが、理論値にはまだ届かない。
残るハードルは何か。
「ゴールは見えているが、レシピ（調理法）がわからない」と清水さんは言った。
超高圧での超伝導は、ただ圧力を高めて温度を下げれば実現するというものではなく、圧力や温度を変化させる手順に左右される。たとえば硫化水素の場合、独チームは超高圧をかけてから、いったん室温に戻し、再び加圧・冷却することで、超伝導になる結晶をつくった。
清水さんらチームは大型放射光施設「スプリング８」（兵庫県佐用町）を使って、この結晶の構造を調べた。すると、ふつうは硫黄原子１個に水素原子２個が結びついている硫化水素が、超高圧下では硫黄原子１個に対して水素原子３個の構造に変化していた。
理論が導く遷移温度を実現するには、こうした特殊な構造にするためのレシピが要るのだ。
では、室温超伝導の有力物質はどのような構造をしているのか。理論はランタン原子、あるいはイットリウム原子１個に対し、それぞれ水素原子１０個から成ると予測。多くの水素原子でできたカゴのような構造を、カゴの中からランタンやイットリウムが支え、安定化させていると考えられているという。
こうした結晶をつくるため、世界の研究者はいま、そのレシピを探っている。
超伝導現象は１９１１年、オランダの物理学者オンネスが発見した。転移温度は絶対温度４・２度（セ氏零下２６９度）。以来、人類はより高い温度での実現を夢見てきた。
電気抵抗がゼロになれば、物質により多くの電気を流せるので、たとえば強力な電磁石がつくれる。送電線に使えば、電力の送電ロスを大幅に減らせる。
実際、超伝導電磁石（超伝導コイル）がＭＲＩ（磁気共鳴断層撮影）の装置で実用化されている。ＪＲ東海が２０２７年開通を目指すリニア中央新幹線でも使われる。
超伝導研究の転機は８６年に訪れた。水銀から続く「金属・合金系」とは異なるタイプの超伝導が銅酸化物で見つかり、転移温度は一気に上がった。０６年には東京工業大の細野秀雄・栄誉教授らが、鉄を含む物質でも超伝導が起こることを発見。０８年には絶対温度２６度で超伝導になる物質を見つけ、「第３の超伝導」ブームが起こった。
しかし、実用レベルに達しているのは、まだ金属・合金系だけ。リニア中央新幹線の超伝導電磁石も、ニオブとチタンの合金だ。超伝導物質の構造を研究している東京大物性研究所の橘高俊一郎・助教は「超伝導になるメカニズムが多彩で、十分に理解できていない」と話す。
そんな状況で中国チームが１６年、鉄を含む物質で１０５メートルの線材をつくり、注目されている。性質が安定しており、細野さんは「近い将来、鉄系の超伝導電磁石が実用化される可能性は高い」とみる。（上田俊英） >>27
それ転移温度下がるだけ。近接効果の解釈逆。 >>17
超大出力のレーザーで一時的に250-300GPaの圧を発生させる
そうするとその中では相転移が生じて、原子間の距離が縮まって超伝導状態が現れる
ぶっちゃけ硫化水素関係なく、この条件なら大抵の物質は元々の物性とは全く分かるから、大抵は同じ物理現象が起きる
持続できる時間がピコ秒とかフェムト秒の単位だけども 要はアレだろ？
超電導って自然界では当たり前の現象で、熱量の多い、振動の多い、圧力の低い条件で
送電しようって人類がおかしいってこったな >>81
有機液晶でもLEDでも電力消費は伴う
将来有望なのは携帯ではリチウムに代わるバッテリー >>12
コンピーターとかメカニカルじゃない用途で有益 銅線ですら絶縁体を乗り越え電磁波が飛び出してしまう
そこを技術的にカバーできれば人工超伝導なら作れる・・ やっとモーターのコイルが温まったぜ
のセリフには程遠いな 電気抵抗がゼロになるスレになってるだろうと思ってスレ開いたら思った通りだったｗ
未来を語れる理系はおらんのか？ モーターのコイルが温まったら熱変換されてるので電力消費に繋がる >>91
意外に一般家庭でもケーブルの長さに束縛されることならある
ばかにすんなや・・ 超高圧で室温超伝導ができる
だけならいいけど
超高圧でなければ室温超伝導は出来ない
も証明されたりして HDMIケーブルやカメラケーブルやTVケーブルプロジェクター
ロングで使ってる奴ならこういったものにも需要は高いだろ 高圧状態って分子過密で電子移動が阻害され、むしろ抵抗値が上がるイメージなのだが、
どういう事なのかだれか説明してくれ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
