鉄系統新高温超電導体の発見

電子物性の中で、最も劇的でかつ現象が明快なものは超電導であろう。1986年にベドノルツ&ミュラーによって銅系酸化物が30K付近で超電導らしい急激な抵抗減少を示すことが報告され、東大田中グループによって超電導転移であることと母構造が同定されると、世界中で凄まじい勢いて研究が開始された。いわゆる「高温超電導フィーバー」と呼ばれる社会現象を引き起こした。超電導転移温度（Tc）は急激に上昇し、YBa₂Cu₃Ox(ヒューストン大　チュウ博士)によって液体窒素の沸点を初めて突破した。その後、構造の工夫によって数年のうちに130K程度にまで上昇したが、その後記録は更新されていない。
高温超電導物質は、これまで2つに大別されている。一つは金属系である。磁性元素を含まない金属の基底状態は超電導であるといわれており、多くの金属が低温で超電導を示す。2001年に青山学院大の秋光グループによって報告されたMgB₂のTC=39Kはこの系統で最高峰となっている。もう一つ系統は上記の銅酸化物である。
筆者らの研究グループは、P型透明半導体の探索研究から派出して層状構造を有する遷移金属オキシニクタイドの電子･磁気特性を系統的に調べる研究を2005年から開始し、LaOFePがTc=4Kの超電導体であることを見出し、2006年6月に学会誌（JACS）に報告した。その後、2007年9月にはこれも強磁性金属元素を含むLaONiPが同様な超電導体であること、そして2008年2月23日にはLaOFeAsにフッ素をドープした物質が、Tc(onset)=32Kの高温超電導体であることを報告した。超電導と磁性とは相性が悪く、磁性元素の代表である鉄系で高温超電導体が実現するとは想定されていなかったようで、この論文がJACSのon-lineで発表されると、直ちに世界中で急激に研究が開始された。特に、中国のダッシュは凄まじく、Laサイトを順次、他の希土類金属で置換した試料を合成し、プレプリントサーバー（http://arxiv.org/archive/cond-mat）上で貼ってある論文では、4月になってTcの値が50Kを超えることが公表された。
筆者らのグループは、日大高橋博樹研究室と共同で高圧の印加でTcが32Kから43Kに上昇することを見出し、2月27日の論文投稿し、4月23日にNature誌にon-lineで掲載された。この論文で指摘した、圧力によるTc上昇は、希土類置換による化学圧力の増大の効果のさきがけとなった。現時点で、鉄オキシニクタイド系のTcは金属系を超え、銅酸化物以外では最高の値を示している。上部臨界磁場の大きさも既に70T以上と報告されており、powder-in-rodという簡便な方法で線材化したという報告もcond-matに貼られた。物質科学に新しい領域が開けるのではないかという期待だけにとどまらず、材料としても役に立ちそうな側面も見えつつある。