現在までに、天然に存在する超伝導体は 3 つだけです。考えられる 4 番目の例は、特殊な化学構造を持つ唯一の例である可能性さえあります。
超伝導体: これは研究者が発見したものです
IFLScience によれば、問題の鉱物はミアサイトと呼ばれ、特異な物質だという。これまでの天然超伝導体は、超伝導の最初の微視的理論であるバーディーン・クーパー・シュリーファー理論の法則に従っていますが、ミアスットは異なる動作をします。
注: バーディーン・クーパー・シュリーファー理論は、特定の材料が臨界温度以下で超電導になる、つまり電気抵抗なしで電流を流す仕組みと理由を説明します。
これは型破りな超伝導体である可能性があります。これは、材料内で電子がペアを形成する方法が従来の例とは異なります。これは超電導が発生するための基本的な前提条件です。この組み合わせにより、材料は臨界温度以下で抵抗なく電流を伝導します。
研究によると、ミアサイトは、臨界温度が-267.75℃（°C）という低い臨界温度であるにもかかわらず、前述の型破りな特性を示します。研究者らは現在、これを利用して、型破りな超電導の起源をより深く理解したいと考えている。この鉱物は、17 個のロジウム原子と 15 個の硫黄原子 (Rh17S15) を含む複雑な化学式を持っています。
超電導体を調べるための各種試験
関連研究の筆頭著者であるエイムズ国立研究所のルスラン・プロゾロフ氏は声明で、「直感的には、これは対象を絞った探索中に意図的に作られたものであり、自然界ではあり得ないと考えられる」と述べた。 「しかし、それは実際に存在することが判明しました。」
自然界では、ミアスサイトはロシアのチェリャビンスク州のミアス川近くで発見されました。鉱物を構成する元素は酸素と反応する傾向があるため、超伝導体は非常に希少です。さらに、整形した結晶を形成しないため、その特性は実験室での培養によってのみ評価できます。
プロゾロフ氏のチームは、ミアサイトの超伝導の種類を決定するために 3 つの異なるテストを使用しました。これらの中で最も重要なのは、いわゆる「ロンドン浸透深度」です。それは、弱い磁場が表面から超伝導体にどれだけ浸透できるかを決定します。型破りな超伝導体では、温度に応じて直線的に変化します。
別のアプローチは、欠陥を引き起こす高エネルギー電子を材料に衝突させることでした。型破りな超電導体は、これらの欠陥に非常に敏感です。どちらのテストでも、ミアサイトが型破りな超伝導体のように動作することが示されました。