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セメントが超電導に!? ―― 東工大と理化研が発見
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>東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 教授 細野秀雄氏,理化学研究所 河野低温物理研究室 主任研究員 河野公俊氏らの研究グループは,石灰とアルミナで構成される化合物12CaO・7Al2O3(C12A7)が超電導を示すことを発見した

久方振りに,『仰天した』っていう表現がぴったりくるニュースに出くわしました。

だって,セメントですよ?
CaO(石灰)だの,Al2O3(アルミナ/酸化アルミニウム)だのっていったら,思いっきり絶縁体です。
それが,何をどうやったら超伝導になるのか。

って言うか,それ以前にそもそも,電気を通すのか?

というのが正直な第一印象です。


で,記事を読んでみたのですが ・・・・ そうそう簡単な話ではないようですね。やっぱり。

>同研究グループはこれまでに,C12A7の結晶を用いて室温・大気中で安定なエレクトライド(電子が負イオンとして振舞う化合物)を実現していた。C12A7結晶は,直径0.5nmの籠(結晶格子間の空隙間)の中に酸素イオンを包接するナノ・ポーラス構造になっている。このイオンを電子で置き換えることにより,室温付近ではC12A7結晶が金属的な電導性を示すことを見出した。

まず,この化合物の結晶そのものに細工が必要なんですね。

酸素イオンを何個の電子で置き換えるのかが書いてありませんが,酸素イオンの電荷は-2なので,電子2個で置き換えられるのであれば,全体として(電気的に)中性のまま。電子が3個以上なら(N型半導体のように)全体として負の電荷,1個であれば(P型半導体のように)全体として正の電荷になる ・・・・ はず。

ということは ・・・・ 全体を正か負に偏らせているから電動性を示すんだろうか。
それとも,全体としては中性でも部分的に正の部分と負の部分を作り分けたりするのだろうか?

いや,それだと,トランジスタやダイオードのようなPN接合 ・・・・ だけじゃないか,局所的にPNP接合やらNPN接合やらが多数連結する無茶な状態になるな。
って,そもそも半導体じゃないから別にいいのか?

うぁ,頭がパンクしそう。

んでも,こんな題材を読んでいる & こーやってあれこれ考えているのが楽しいのも事実なんですよね。
理系人間(つーか,理系ネタ大好き人間)としては。


そー言えば,ここしばらく,Newtonでもこのあたりのネタはごぶさただなぁ
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コメント
ひょんなことから
追加情報が手に入りました。
 本日(9月28日)放送のNHKの教育番組サイエンスゼロの中で,簡単に紹介されていました。

 原料(粉末)を炉に入れて加熱するときに,「水素が炉の中に充満した状態になっていた」という偶然のミスが発端だったそうです。

 で,でき上がったものを調べてみたら,伝導性を示した。と。

 更に,今日の放送の中で登場したサンプルは,なんと,(可視光に対して)透明な素材でした。

 その可視光に対する透明性(透過性)から,現在は高価な酸化インジウムが主流となっている液晶ディスプレイなどの透明電極の代替材料に使えることが期待されている。

 と,紹介されていました。
 最初予想していたよりも,かなり簡単な細工でしたね。水素ガス中で焼成するだけ,とは(いや,ホントは水素ガスの濃度とか焼成温度とか,ある程度の条件はあるんだろうけれど)。
【2007/09/28 21:05】 NAME[ナーラー・ヤナ] WEBLINK[] EDIT[]


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