鉄系超伝導物質

鉄系超伝導物質（てつけいちょうでんどうぶっしつ）は、鉄を含み超伝導現象を示す化合物。銅酸化物以外では、二ホウ化マグネシウムなどを抑え、2008年現在最も超伝導転移温度（Tc）の高い高温超伝導物質である[1]。研究が活発化した2008年の1年間でTcが2倍以上に急上昇したことから、さらなる研究の発展が期待されている[2]。

基本となる組成は、ReFeAsO1-XFX（Reは希土類）およびAFe2As2（Aはアルカリ金属やアルカリ土類金属）、AFeAsなどである。

ReFeAsO1-XFXについては、x=0（酸素の比率が化学量論比通り）だと超伝導転移は見られず、O2-（酸素イオン）を数％程度F-（フッ素イオン）で置換して電子をドープすることにより、超伝導体に変化する[4]。また、F-を添加せずに高圧合成によって酸素欠損を生じさせ、ReFeAsO1-Xという組成にしても超伝導転移が観察されている[1]。なお、As（ヒ素）をP（リン）で置き換えたReFePO、およびさらにFe（鉄）をNi（ニッケル）にしたReNiPOでは酸素欠損が全くなくても超伝導体となる[3]。 銅系酸化物は母物質がモット絶縁体であり、キャリアをドープすることで生じる異常金属相が超伝導性を示すが、鉄系超伝導体は母物質がもともと金属であり、化学修飾の果たす役割は明らかになっていない[5]。また、銅系ではフェルミ面がCu（銅）の一つの3d軌道とO（酸素）の2p軌道からなるが、鉄系では酸素などアニオンの寄与はほとんどなく、五つの3d軌道から構成される。このため、鉄系ではフェルミ面に複数のポケットが存在し、複雑な構造を有する。

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　　（出典）フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

　⇒　銅酸化物系超伝導体