日本在最早已知的銅氧化物上實現新的超導狀態

京都大學和北海道大學的研究團隊成功地在La₂CuO₄這個已知的高溫超導體母物質上，使其展現出超導轉變溫度-241℃的超導狀態，並首次在銅氧化物高溫超導體上同時實現磁矩混亂、沒有磁性的反磁鐵秩序和超導狀態。過去認為在La₂CuO₄等反鐵磁絕緣體中摻進元素，從銅原子上拿走電子、造成晶體結構混亂，進而抑制超導現象的出現。不過該研究中成功地在僅摻雜極少量氧就實現了晶體結構混亂最小化的單層型CuO₂傳導層超導，且對母體物質La₂CuO₄的反鐵磁秩序影響甚微。

為了探討此低溫、穩固的反鐵磁秩序狀態（奈爾狀態，Néel state）與超導共存的特性，研究團隊採用了名為「核四極共振（NQR）測量」的方法，利用晶體中的La原子核作為磁探針，發現摻雜進去晶體內部的氧呈現均勻地分布。

雖然反鐵磁秩序與超導狀態共存的現象在許多超導體中都有過報導，但本研究證實了在穩固的奈爾狀態中，僅由極少量的傳導載流子就能形成超導狀態。而該研究透過抑制混亂效應所捕捉到的超導現象，為未來超導體的探索以及實現更高超導轉變溫度的材料開發提供了設計指導方針。

資料來源：京都大學（2025年8月27日）

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