水泥也超导?！东工大与理化研推出新成果

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由东京工业大学尖端创造共同研究中心教授细野秀雄、理化学研究所河野低温物理研究室主任研究员河野公俊等组成的研究小组发现，石灰与氧化铝组成的化合物12CaO·7Al2O3（C12A7）表现出超导特性。

　　众所周知，石灰（CaO）和氧化铝（Al2O3）为绝缘体。其复合氧化物C12A7也为绝缘体，通常作为氧化铝水泥的组成成分使用。该研究小组此前曾经利用C12A7结晶，制成了在室温及大气中状态稳定的电子化合物（将电子作为负离子的化合物）。C12A7结晶的结构是在直径0.5nm的笼（晶格间的空隙）中包合（不通过化学键将离子包裹在空隙中的结合方式）氧离子（O2－）的纳米多孔结构。通过将该离子置换为电子，C12A7结晶在接近室温的温度下表现出了金属的导电性。

　　此次，研究小组发现，该C12A7电子化合物在约0.4K的低温下，能够转变为电阻为0的超导状态。可见，此前被认为不通电的物质，通过利用纳米结构，也能成为超导体。而且，该发现是电子化合物首次被确认拥有超导特性的事例，新超导体的探索范围有望因此得到扩大。另外，C12A7电子化合物的超导特性与一般的金属超导不同，是s电子（拥有球状电荷分布的电子）流经基于结晶内纳米空间（笼）电子状态的导带引起。因此，还能够为超导发生机理的研究赋予新的思路。

　　该研究的开展得到了文部科学省科学研究费学术创成研究费的赞助。东工大方面，除细野外，该校应用陶瓷研究所副教授川路均也参加了研究。该成果已作为快报刊登在美国化学学会（American Chemical Society）发行的会刊“Journal of the American Chemical Society”上，题目为“Superconductivity in an inorganic Electride 12CaO·7Al2O3：e－”。
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