<Concise Report>고온 초전도체의 메커니즘(2022년 11월 조사)(일본어판)
(일본어목차)高温超伝導のメカニズム（2022年11月調査）
자료코드: R64201702 / 2023년 3월 15일 발행 / B5 36페이지(PDF로만 제공)
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◆조사개요
본 조사리포트는 정기간행물 Yano E plus 2022년 12월호에 게재된 내용입니다.
~발견부터 36년 경과되었지만 상세한 메커니즘이 밝혀지지 않아
최근 메카니즘 해명에 대한 큰 전진이 있어 향후 진전에 기대~
1. 초전도란
2. 고온 초전도체란
3. 고온 초전도체의 메커니즘
4. 고온 초전도체에 관한 시장규모
[그림·표1. 초전도 재료의 일본 및 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2045년 예측)]
[그림·표2. 고온 초전도 재료의 일본 및 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2045년 예측)]
5. 고온 초전도체 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 국립대학법인 오사카대학
(1)구리계 고온 초전도체에서 기존 정설을 넘는 초전도 현상을 실증
[그림1. 하이브리드 초전도 물질의 구조]
[그림2. 하이브리드 초전도 물질의 초전도 특성]
[그림3. 하이브리드 초전도 물질 중의 구리 원자에서의 응답 신호]
(2)자성과 초전도와 관계
[그림4. 다층형 구리 산화물을 이용한, 일정한 이상적인 구리 산소면의 전자 상태도]
[그림5. 이 세상은 "자성"과 "초전도"는 양립하지 않는 것으로
생각된 것이 사실은 자성이 초전도의 발현과 깊이 관련된 세계였다.
향후 자기 외의 기원을 가진 새로운 물질 개발도 기대된다]
5-2. 국립대학법인 쓰쿠바대학
(1)초전도 표준 이론(BCS이론)에 근본적인 변경이 필요하다는 새로운 이론의 제안
[그림6. 초전도 표준 이론 및 고이즈미 히로야스 준교수가 제창하는 새로운 이론의 방식]
(2)물성 물리 이론 계산의 기초 방정식에 관한 검토
(3)고온 초전도를 밝히는 것은 현대 물리학의 대변혁을 이어질 가능성이 있다
5-3. 학교법인 일본대학
(1)철계 초전도체의 입계 학리의 구축
[그림7. 초전도에 미치는 결정립계의 영향]
(2)철계 고온 초전도체에서 세계최고의 초전도 전류를 실현!
~강자기장 발생용 자석 응용으로 전진~
[그림8. (Ba, K)Fe2As2 박막 단면의 STEM상]
[그림9. 제작한 (Ba, K)Fe2As2 박막의 모식도. 박막 안에 도입된
낮은 각 낱알 경계가 자속고정점으로 적용되고 있다]
[그림10. 제작한(Ba, K)Fe2As2 박막의 자속 고정력 밀도(Fp)의
외부 자기장(B) 의존성]
(3)중간층을 마련한 MgO 기판상에서의 (Ba, K)Fe2As2 에피택셜 박막 형성
[그림11. (Ba, K)Fe2As2 박막과 비 도프 Ba122 중간층 사이의 계면을 나타내는 STEM상]
5-4. 국립연구개발법인 물질·재료연구기구(NIMS)
[그림12. 구리 산화물에 대한 하나의 광전자 분광 데이터(왼쪽)에서
부족한 정보를 보편적 물리법칙으로 보완하여 인공NN을 최적화하고
자기 에너지의 2가지 성분을 결정]
5-5. 국립대학법인 호쿠리쿠첨단과학기술대학원대학(JAIST)
(1)제1원리 계산의 대상과 특징
①전자 간 상호 작용을 이용한 인류
②같은 방정식으로 다양한 현상이 나타난다
③데이터 과학 및 AI와 친화성이 높은 연구
(2)고온 초전도를 실현하는 수소화합물의 새로운 구조를 해명
[그림13. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여
새로 발견된 초전도체의 구조]
(3)고온 초전도를 실현하는 수소 화합물의 새로운 구조를
컴퓨터 시뮬레이션으로 잇따라 해명
[그림14. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여
새로 발견된 초전도체의 구조]
5-6. 학교법인 와세다대학
(1)새로운 이론적 개요가 필요한 고온 초전도체
(2)고온 초전도체와 전자 분수화
[그림15. (a)제1원리 계산으로 구한 수은계 구리 산화물 HgBa2CuO4+y의
농도(캐리어 농도) 함수로서의 상태도[2].
(b)강한 전자 상관으로 나타나는 "모트성"을 나타내는 에너지의
캐리어 농도 의존성에서 보이는 비선형성과 쌍안정성의 개념도.
(c)Bi2Sr2CaCuO8+α의 ARPES 데이터의 기계학습 해석을 통해 얻은
자기 에너지의 정상부 Snor와 이상부 Sano의 기여 W의 허부
(각각 빨간색과 하늘색의 상징) 및 그의 합(검정색 상징)의 에너지 의존성]
6. 고온 초전도체의 미래 전망
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