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数物系科学

2023.08.23

新しいハイエントロピー化合物超伝导体の合成に成功 ~新規超伝导体発見への新しい道~

国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院工学研究科の平井 大悟郎 准教授、植松 直斗 大学院生、片山 尚幸 准教授、竹中 康司 教授、同大学未来材料?システム研究所の齋藤 晃 教授らの研究グループは、(RuRhPdIr)1-xPtxSbというハイエントロピー型アンチモン化合物の合成に成功し、超伝导転移を観測しました
ハイエントロピー物质は、5种类以上の元素を等量混ぜ合わせることで、普通には混じり合わない物质を単一の物质として安定化させた物质です。结晶の构造は保ちつつも、原子レベルで元素が无秩序配列しており、この特异な原子配列に起因した高い机械的特性や耐腐食性を示すため、高机能性材料として大きな注目を集めています。
本研究で合成したハイエントロピー型アンチモン化合物は、関連物質の中でも比較的高い超伝导転移温度を示しており、高い組成の自由度を利用して更なる超伝导性能の向上が期待されます。また、本研究で15族元素を含むハイエントロピー物质が合成できたことで、今后さらに数多くの新物质や新机能の発见が期待されます。
本研究成果は、2023年8月21日付アメリカ化学会雑誌「Inorganic Chemistry」に掲載されました。

 

【ポイント】

?ハイエントロピー型アンチモン化合物の合成に成功し、超伝导注1)を観测した。
?合成した物质が、ハイエントロピー物质(化合物)注2)という物质科学の最新の概念で説明できることを、结晶构造の温度可逆性や放射光齿线回折测定、电子顕微镜観察等で确认した。
?発見した超伝导体は、関連物質の中でも比較的高い転移温度を示しており、多種の元素を組み合わせることで新機能を生み出すハイエントロピー化を利用することで、さらなる機能性材料の発見が期待される。

 

◆详细(プレスリリース本文)はこちら
 

【用语説明】

注1)超伝导:
物質を冷却した時、ある温度(超伝导転移温度)以下で電気抵抗がゼロとなる場合がある。この現象を超伝导転移と呼び、超伝导転移を示す物質を超伝导体という。

 
注2)ハイエントロピー物质(化合物):
5种类以上の元素が等量に近い割合(5~35%)で固溶した物质。5种类以上の金属からなるハイエントロピー合金の研究からはじまり、近年ではハイエントロピー酸化物などの阴イオンを含む物质群にも広がっている。元素が固溶する际の配置のエントロピーが、物质の安定性を决定する要因になっていると考えられている。

 

【论文情报】

雑誌名:Inorganic Chemistry
論文タイトル:Superconductivity in high-entropy antimonide M1-xPtxSb (M = equimolar Ru, Rh, Pd, and Ir)
著者:平井大悟郎,植松直斗,片山尚幸 (名大工), 斋藤晃(名大未来研), 竹中康司(名大工)
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c01364
URL:

 

【研究代表者】