パイロクロア酸化物における超伝導の発見

当研究室の花輪君(当時、博士課程3年)がパイロクロア酸化物Cd2Re2O7において超伝導を発見しました。パイロクロア酸化物はペロブスカイト酸化物と並んで遷移金属酸化物を代表する物質です。後者と関連した物質群における物性研究は、銅酸化物における高温超伝導やマンガン酸化物での巨大磁気抵抗などを中心としてここ10年の間に大きく発展しました。一方、古くから多くの物質が知られていた前者のパイロクロア酸化物でも、その格子の特異性に起因するいくつかの面白い現象がここ数年報告されています。しかしながら、超伝導に関しては全く報告例がなく、その発見が待ち望まれていました。
 花輪君が注目したパイロクロア酸化物Cd2Re2O7は、1970年代にいくつかの報告があり、電気伝導が金属的であることがわかっていました。彼はこの単結晶を合成し液体ヘリウム3を用いて冷却することによって、約1Kにおいて明確な超伝導転移を発見しました。
 この超伝導が普通のフォノンによるBCS超伝導か、はたまた、パイロクロア格子の特異性に関連した磁性や電荷のゆらぎが効いたエキゾチックなものか、現在精力的に研究が展開されています。また、もっと転移温度が上がらないのか(これが一番の楽しみ)、他のパイロクロア酸化物でも超伝導は見つかるか、など興味は尽きません。
 なお、われわれの発見後、京大理学部の吉村研究室から同じ物質の超伝導が報告されています。