Na_xCoO_2・yH_2Oの合成、組成、超伝導(<シリーズ>化学から見た物性物理)

Abstract

コバルト酸化物超伝導体Na_xCo0_2・yH_2Oの発見[1]は、幸いにして多くの研究者の関心を集め、超伝導機構解明のための研究が盛んに行われている。これは、当初から指摘されていたように[1,2]銅酸化物高温超伝導体との関連が注目されたためであるが、他方で、誰にでも簡単に合成できるということも、研究の活性化に一役買っているように見える。現在までに、超伝導機構の解明に向けて様々な実験が行われてきたが、残念ながら多くの矛盾した結果が報告されている。少なくともその原因の一端は試料の同定がしっかり出来ていないことにあると思われる。本物質の超伝導特性は組成に大きく依存するが、そのことを明確に押えた研究は多くない。簡単に作れてしまうがゆえに、条件を精密に制御して試料を合成することの重要性が十分に認識されなかったという側面があるのかもしれない。また、ソフト化学という超伝導研究ではなじみの薄い合成法が用いられたため、何が重要なパラメーターであるかという検討が必ずしも容易でなかったという面もあるかもしれない。本稿では「化学からみた物性物理」というシリーズタイトルに鑑みて、合成と組成の関係、組成と超伝導特性の関係に重点をおいて今までの研究を概観してみたい。