本研究室では新しい機能性材料の創生という研究目標の下、既成概念にとらわれず常に新しい超伝導物質の開発を行ってきました。以下は、当研究室で発見された主な超伝導体です。

ここでは、特に代表的な3つの系についてはより詳しく紹介します。

MgB₂の超伝導

　MgB₂は、これまでの金属間化合物超伝導体のT_cを2倍近く上回り、基本的にはBCS機構でありながら、いわゆる「BCSの壁」を越えた物質なのでは?という期待感も相まって、発見直後からその超伝導発現機構に関して多くの研究者の興味を集めました。また、この物質は�@軽量且つ原料コストが安い、�A結晶粒間の弱結合が存在しないため銅酸化物超伝導体よりも加工プロセスが簡便、�B銅酸化物超伝導体よりも曲げ特性に優れるというメリットを持ち合わせており、超伝導材料としての応用的側面からも非常に関心が集まっています。

梯子格子の超伝導

　1次元物質である梯子格子は2次元と1次元がクロスオーバーしている系として大変注目をあつめています。特に、超伝導という観点からはDagottoらが2本のスピン1/2反強磁性ハイゼンベルグ鎖を横に結合させてできるハイゼンベルグ梯子模型において、スピンがシングレット状態を組み、スピン励起にギャップ構造があらわれるという計算結果を示した事により、近年多くの実験および理論研究がなされています。

炭酸基を含む超伝導物質群

　1988年にSr₂CuO₂(CO₃)という炭酸基を含む銅酸化物の存在が報告され、後にその結晶構造が通常の銅酸化物超伝導体と同様にCuとOから成るCuO₂面を持ち、Sr₂CO₃と交互に積層した構造を持つことが解りました。その後、炭酸基を含む超伝導体としてT_c〜30Kの(Ba_0.55Sr_0.45)₂Cu_1.1O_2.2+δ(CO₃)_0.9が発見されて以来、当研究室においても炭酸基を含む銅酸化物超伝導体の開発が精力的に行われてきました。