大象传媒

（Image by ktsdesign/Shutterstock）

超伝导は电気抵抗ゼロで电流が流れる现象です。超伝导を説明する标準理论は、1957年に提出された叠颁厂理论が基础となっています。この理论では、超伝导状态とは、2つの电子がペアになった「クーパーペア」ができている状态であり、その流れが超伝导电流であると説明されます。その根拠となっているのが、超伝导に特有の、アンドレーフ=セント?ジェームズ反射とジョセフソン効果と呼ばれる现象です。その后、铜酸化物高温超伝导体の超伝导机构など、标準理论では説明できない现象が数多く指摘されていますが、铜酸化物においてもアンドレーフ=セント?ジェームズ反射とジョセフソン効果は観测されており、「超伝导电流は电子ペアの流れである」とする点は、普遍的であると考えられてきました。

本研究では、これに先立ち提案した新理论が、アンドレーフ=セント?ジェームズ反射とジョセフソン効果も説明できることを明らかにしました。ここでは、超伝导电流を、电子ペアではなく、ベリー位相から生じる电流として理解します。ベリー位相は、电子が运动する空间にねじれをもたらし、これが电子の流れを生み、超伝导电流が生じると説明します。电子ペアもこの空间のねじれにより流れ、超伝导电流の一部となります。つまり、电子ペア形成の役割は、超伝导电流を生じるベリー位相を安定化することであり、超伝导电流の担い手として不可欠なものではないことを意味します。

この新理论は、これまでに指摘されている标準理论の不备をすべて解消し、现在の标準理论に根本的な変更を迫るものです。

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プレスリリース

研究代表者

筑波大学计算科学研究センター

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