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計算機シミュレーションによる高い超伝導転移温度を持つ物質の探索

佐野 和博

教授

工学研究科

物理工学専攻

量子工学

研究分野: 物性物理学

sano(AT)phen.mie-u.ac.jp
(AT)は@に読み替えてください。

キーワード

  • 物性物理学
  • 超伝導
  • シミュレーション
  • 量子現象

関連するSDGs

  • 背景、動機付け

    現状リニア新幹線などで使われている超伝導体は、かなりの低温にしないと超伝導状態にすることができません。仮に常温程度で超伝導となる物質が発見できれば、その応用範囲は大きく広がり、産業へのインパクトも大きなものとなることが期待されます。
    そこで近年進歩が著しい計算機シミュレーションを用いて、高い超伝導転移温度を持つ物質が見出せないか研究を進めています。

  • 成果、活用例

    常温で超伝導となる物質が発見できれば、高効率のモーターや損失が極めて小さい電力ケーブルなど様々な応用が期待されます。また超伝導現象を利用したセンサーやデバイスへの応用も期待されます。

  • 今後の展望展開

    超伝導現象が発見されたのは今から約100年前ですが、当時から現在に至るまで多くの研究者がより高い超伝導転移温度を持つ物質発見に務めてきました。従来は超伝導が期待される物質を試行錯誤で実験的に見出すことしか出来なかった訳ですが、近年計算機シミュレーションの発展により、ある程度理論的に超伝導となる物質が予想できるようになりました。計算機シミュレーションを用いた物質探索は超伝導体に限らず、いろいろ有用な物質発見に役立つものとして今後ますます研究が進んでいくものと期待されます。

  • 主な研究業績・作品等

    • K. Sano and M. Doi, Journal of the Physical Society of Japan 52, (1983) pp.2810-2815.
    • S. Taniguchi, T. Nishikawa, Y. Yasui, Y. Kobayashi, M. Sato, T. Nishioka, M. Kontani and K. Sano Journal of the Physical Society of Japan 64, (1995) pp.2758-2761.
    • K Takano, Y Kito, Y Ōno, K Sano Physical Review Letters 91, (2003) 197202.
    • 上記主要3論文の被引用回数は計526回、h-indexは16(いずれもGoogle Scholar調べ)

    超伝導体の電気抵抗温度依存性

    マイスナー効果による磁石の浮上

  • 略歴

    富山県生まれ。三重大学教育学部で助手、講師、助教授を経て、1997年より三重大学工学部にて助教授、准教授、教授、2023年3月定年退職予定。

  • 社会とのつながり

  • 資格

  • 高大連携における探究活動の支援分野

    • 自然科学(化学・生物・数学など)への課題