京都大学の研究チーム、1956年ファインズが予言した粒子観測に成功

「67年前の謎が解けた。 ノーベル賞級の研究成果だ」

韓国研究チームが開発したLK99に対して科学界が「常温常圧超伝導体は幻想だった」として否定的結論に近づいている中で、日本科学界が超伝導現象と関連した大型研究成果で騒いでいる。 超伝導現象をはじめとする電子気力のすべての鍵を握っている「電子」が団結して作られる不思議な塊粒子を初めて観測した。

日本京都大学高等研究院の前野悦樹教授チームは、米国イリノイ大学アーバナシャンパンキャンパスのピーター·アバモンテ教授チームと協力し、67年前に予言された電子の奇異な行動、別名「悪魔粒子」を観測し再現することに成功した。 研究結果を盛り込んだ論文は国際学術誌「ネイチャー」9日付に掲載された。

これに対してニューズウィーク日本版は18日「最近数週間、韓国研究陣が開発したLK99がイシューになった中で、日本は超伝導体研究過程でノーベル賞級の独自研究結果を発表した」と伝えた。

今回の研究を主導した前野教授は固体物理学の代価として、約30年前にストロンチウム-ルテニウム酸化物(Sr2RuO4)で超伝導現象を発見した。 以後30年間、これを再現し理論的に確立する研究に取り組んできた。 ストロンチウム-ルテニウム酸化物は一つのルテニウムとストロンチウム、酸素原子で構成された立体結晶構造物質だ。

前野教授は30年前、幽霊のように会った超伝導現象を信頼性を持って再現することに生涯を捧げた。 彼は先端電子顕微鏡のM-EELS（運動量分解電子エネルギー損失分光法）という特殊な実験技法を利用して、ストロンチウム-ルテニウム酸化物から起きる電子の挙動を調べた。 この装置を利用すれば金属に電子を発射して反射される電子の運動量とエネルギーを測定することができる。 これを通じて金属の中に形成されるプラズモンなど電子の挙動を直接観察することができる。 プラズモンは金属の中で電子が集団的に行動して起こす振動現象をいう。 その結果、「ファインズの悪魔」を世界で初めて観測する意外な発見をした。
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