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銅酸化物超伝導体

索引 銅酸化物超伝導体

銅酸化物超伝導体(どうさんかぶつちょうでんどうたい)は、酸化銅を含み超伝導現象を示す化合物。.

24 関係: 室温超伝導強相関電子系化合物ペロブスカイト構造ヨハネス・ベドノルツランタノイドイットリウム系超伝導体カール・アレクサンダー・ミュラー冷媒立方晶系結晶構造高温超伝導超伝導超電導リニア転移温度酸化銅鉄系超伝導物質電線路電気伝導REBCO核磁気共鳴分光法核磁気共鳴画像法液体ヘリウム液体窒素

室温超伝導

室温超伝導(しつおんちょうでんどう、Room temperature superconductivity)は、超伝導になる転移温度が室温(およそ300K(ケルビン))程度であること。 室温超伝導を示す物質を探索する研究は盛んに行われているが、2017年7月現在でも未だ発見されていない。 過去に、室温超伝導を示す物質を発見したとの報告が複数なされているが、いずれも再現できず室温超伝導と認知されていない。 現在最も常温に近いのは、高圧下の硫化水素で、約200GPa・150Kで超電導となる。 こちらより引.

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強相関電子系

強相関電子系(きょうそうかんでんしけい、英:)とは固体物理学の用語で、物質の中でも電子どうしの間に働く有効なクーロン相互作用が強いものをこのように呼び表す。.

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化合物

化合物(かごうぶつ、chemical compound)とは、化学反応を経て2種類以上の元素の単体に生成することができる物質であり岩波理化学辞典(4版)、p.227、【化合物】、言い換えると2種類以上の元素が化学結合で結びついた純物質とも言える。例えば、水 (H2O) は水素原子 (H) 2個と酸素原子 (O) 1個からなる化合物である。水が水素や酸素とは全く異なる性質を持っているように、一般的に、化合物の性質は、含まれている元素の単体の性質とは全く別のものである。 同じ化合物であれば、成分元素の質量比はつねに一定であり、これを定比例の法則と言い株式会社 Z会 理科アドバンスト 考える理科 化学入門、混合物と区別される。ただし中には結晶の不完全性から生じる岩波理化学辞典(4版)、p.1109、【不定比化合物】不定比化合物のように各元素の比が自然数にならないが安定した物質もあり、これらも化合物のひとつに含める。 化合物は有機化合物か無機化合物のいずれかに分類されるが、その領域は不明瞭な部分がある。.

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ペロブスカイト構造

ペロブスカイト構造 ペロブスカイト構造(ペロブスカイトこうぞう)とは、結晶構造の一種である。ペロフスカイト構造とも。ペロブスカイト(perovskite、灰チタン石)と同じ結晶構造をペロブスカイト構造と呼ぶ。例えば、BaTiO3(チタン酸バリウム)のように、RMO3 という3元系から成る遷移金属酸化物などが、この結晶構造をとる。.

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ヨハネス・ベドノルツ

ヨハネス・ゲオルク・ベドノルツ(Johannes Georg Bednorz, 1950年5月16日 - )は、ドイツの物理学者・鉱物学者。表記はベトノルツとも。 酸化物高温超伝導体の発見によって、カール・アレクサンダー・ミュラーとともに1987年度のノーベル物理学賞を受賞した。.

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ランタノイド

ランタノイド (lanthanoid) とは、原子番号57から71、すなわちランタンからルテチウムまでの15の元素の総称Shriver & Atkins (2001), p.12。。 「ランタン (lanthan)」+「-もどき (-oid)」という呼称からも分かるように、各々の性質がよく似ていることで知られる。 スカンジウム・イットリウムと共に希土類元素に分類される。周期表においてはアクチノイドとともに本体の表の下に脚注のような形で配置されるのが一般的である。.

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イットリウム系超伝導体

イットリウム系超伝導体(イットリウムけいちょうでんどうたい)とは、イットリウム(Y)を含む、90ケルビン(K)以上で超伝導転移を起こす化合物のことである。高温超伝導の中で銅酸化物高温超伝導に分類され、Y系高温超伝導体、Y系銅酸化物高温超伝導体とも書かれる。化学式はYBa2Cu3O7である。構成する元素の頭文字をとってYBCO(ワイビーシーオー)または、構成元素の物質量比(モル比)からY123(イットリウムいちにさん)とも呼ばれる。初めて発見された液体窒素の沸点(77 K)を超える転移温度をもつ超伝導体であり、この発見以後、超伝導の研究が盛んに行われるようになった。.

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カール・アレクサンダー・ミュラー

ール・アレクサンダー・ミュラー(Karl Alexander Müller、1927年4月20日 -)はスイスの物理学者、ヨハネス・ベドノルツとともに超伝導現象をより高い温度領域で示す酸化物材料を発見した。1987年、ノーベル物理学賞を受賞した。 スイスのバーゼルに生まれた。1958年、スイス連邦工科大学から学位を取得し、1963年からチューリッヒのIBM研究所で研究した。1980年代始めから高温超伝導酸化物の探索をはじめ、それまで知られていた金属系の超伝導物質のNb3Geの電気抵抗がなくなる臨界温度が23K(-250℃)であったのに対して、1986年にLaBaCuOが35K(-238℃)の臨界温度をもつことを発見した。ミュラーらの発見は各国の物理学者の高温超伝導物質の探査のきっかけとなり、1年たらずの間に臨界温度が100 K に近づく材料が発見された。1988年にはジェームス・C・マックグラディ新材料賞を受賞した。.

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冷媒

冷媒(れいばい、)とは、冷凍サイクルにおいて熱を移動させるために用いられる熱媒体のことを言う。.

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立方晶系

立方晶系(りっぽうしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純立方格子・体心立方格子・面心立方格子の3種類。 単位胞の軸と角はa1.

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結晶構造

結晶構造(けっしょうこうぞう) とは、結晶中の原子の配置構造のことをいう。.

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高温超伝導

温超伝導(こうおんちょうでんどう、high-temperature superconductivity)とは、高い転移温度 で起こる超伝導である。.

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超伝導

超伝導(ちょうでんどう、superconductivity)とは、特定の金属や化合物などの物質を非常に低い温度へ冷却したときに、電気抵抗が急激にゼロになる現象。「超電導」と表記されることもある。1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスにより発見された。この現象と同時に、マイスナー効果により外部からの磁力線が遮断されることから、電気抵抗の測定によらなくとも、超伝導状態が判別できる。この現象が現れるときの温度は超伝導転移温度と呼ばれ、この温度を室温程度に上昇させること(室温超伝導)は、現代物理学の重要な研究目標の一つ。.

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超電導リニア

超電導リニア(ちょうでんどうリニア、英訳:SCMaglev, Superconducting Maglev, Superconducting Magnetic Levitation Railway)は、鉄道総合技術研究所(鉄道総研)および東海旅客鉄道(JR東海)により開発が進められている磁気浮上式リニアモーターカーである。超電導電磁石(超伝導電磁石)を利用するため、開発を推進するJR東海では超電導リニアと呼んでいるが、国土交通省では「超電導磁気浮上方式鉄道」という呼び方もしており、また「JRマグレブ」という呼び方もある。マグレブ (Maglev) とは英語の“magnetic levitation”(磁気浮上)を省略した呼称である。 新幹線を始めとする、従来の軌道接地走行の技術的問題点を回避できる浮上走行を行う。磁気浮上方式鉄道としては他に、ドイツのトランスラピッドや日本のHSSTなどがあるが、この2者は常電導電磁石による浮上であり、超電導電磁石によるリニアモーターでの走行は、世界でもこの超電導リニアのみである。超電導磁石による浮上・案内という基本原理は、米国のPowell、Danby両博士の米国機械学会誌への発表によるものであるが、その後、基礎技術から日本で独自に研究・開発が行われた点も特筆すべき事柄である。技術的には既に実用化段階にあり、有人の試験走行で2003年(平成15年)12月にMLX01の3両編成が鉄道における世界最高速度となる581km/hを記録、2015年(平成27年)4月16日にはL0系7両編成が590km/h、同月21日には同じくL0系7両編成が603km/hを記録し、MLX01の世界記録を更新した。 2027年を目標に中央新幹線として、品川駅 - 名古屋駅間の営業運転を開始する予定である。.

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転移温度

転移温度 (てんいおんど、Transition temperature) は相転移を起こす温度のこと。転移温度をTcと書くこともあるが、異なる場合もある(例:反強磁性におけるネール温度をTNと書いたりする)。 超伝導において、常伝導から超伝導、超伝導から常伝導に相転移する温度のことを超伝導転移温度、あるいは転移温度という。または、臨界温度ともいう。記号はどちらもTc(critical temperature)を使う。 このTcは、BCS理論の中でも最も有名な次の理論式、デバイ温度ΘD、状態密度N(0)、相互作用強さVで表される。 Tc.

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酸化銅

酸化銅(さんかどう、Copper oxide、カッパーオキサイド)は、銅の酸化物である。組成の違いにより、酸化銅(I)Cu2Oと酸化銅(II)CuO がある。 Image:CopperIoxide.jpg|酸化銅(I) Image:CopperIIoxide.jpg|酸化銅(II) Category:銅の化合物 Category:酸化物.

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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、2016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細野、応用物理、P.34(2009年)。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広井、パリティ、P.26(2009年)。.

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電線路

鉄塔と送電線(1000kV設計南いわき幹線) 電線路(でんせんろ)は、電力を運ぶための電線およびその支持物・付帯設備を含む電力設備である。 また、電線路を形成する電線のうち、送電網におけるものは送電線(そうでんせん)、配電網におけるものは配電線(はいでんせん)と呼んで区別されている。 なお、類似の用語に電路があるが、これは通常の使用状態で電気が通じているところをいい、目的や使用場所に依存しない電気工学一般における概念である。.

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電気伝導

電気伝導(でんきでんどう、electrical conduction)は、電場(電界)を印加された物質中の荷電粒子を加速することによる電荷の移動現象、すなわち電流が流れるという現象。 電荷担体は主として電子であるが、イオンや正孔などもこれに該当する。荷電粒子の加速には抵抗力が働き、これを電気抵抗という。抵抗の主な原因として、格子振動や不純物などによる散乱が挙げられる。この加速と抵抗は、最終的には釣り合うことになる。.

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REBCO

REBCOは、(REは希土類元素)で表わされる組成式を持つ銅酸化物超伝導体を指す略称である。.

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核磁気共鳴分光法

核磁気共鳴分光法 (かくじききょうめいぶんこうほう、nuclear magnetic resonance spectroscopy)は、核磁気共鳴(NMR)を用いて分子の構造や運動状態などの性質を調べる分析方法である。NMR関連の文書では水素原子核の意味でプロトンという言葉がよく使われ、本記事でも多用されている。.

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核磁気共鳴画像法

頭部のMRI(T1)画像 頭の頂部から下へ向けて連続撮影し、動画化したもの 核磁気共鳴画像法(かくじききょうめいがぞうほう、, MRI)とは、核磁気共鳴(, NMR)現象を利用して生体内の内部の情報を画像にする方法である。磁気共鳴映像法とも。.

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液体ヘリウム

容器の中の液体ヘリウム ヘリウムは、-269 ℃(約4 K)という極低温で液体として存在する。ヘリウムの安定な同位体には大多数を占めるヘリウム4と非常に希少なヘリウム3の2種類しかないが、沸点や臨界点は、同位体によって異なる。1気圧、沸点でのヘリウム4の密度は、約125 g/lである。 物性研究においても特に超伝導体や高磁場を発生する電磁石の冷却のために寒剤として多用される。このため規模の大きい大学や研究機関では、利便性の向上やコスト低減のために利用後の気化したヘリウムの回収配管とともに液化装置を所有していることが多い。.

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液体窒素

液体窒素(えきたいちっそ、liquid nitrogen)は、冷却された窒素の液体である。液化窒素とも呼ばれ液化空気の分留により工業的に大量に製造される。純粋な窒素が液相状態になったものである(液体の密度は三重点で0.807 g/mL)。.

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