化学において、オキシニクタイドは、酸素、ニクトゲン(第5族、特にリンとヒ素)、および1つ以上の他の元素で構成される物質のクラスです。この化合物群は1995年から認識されていましたが、 [1] 2006年[2] と2008年 に発見されたLaOFePとLaOFeAsの超伝導特性の発表後、これらの化合物への関心が劇的に高まりました。[3] [4] これらの実験では、酸化物が部分的にフッ化物に置き換えられました。
これらおよび関連化合物 (例えば、122 鉄ヒ化物) は、酸素は必須ではないが鉄は必須であると考えられるため、鉄ニクタイドまたはフェロプニクタイドとして知られる鉄ベースの超伝導体の新しいグループを形成します。
オキシニクチドは2006年初頭に磁性半導体として特許を取得しました。[5]
オキシニクチドのさまざまなサブクラスには、オキシ窒化物、オキシリン化物、オキシヒ化物、オキシアンチモン化物、およびオキシビスマス化物があります。
構造
多くのオキシニクチドは層状構造を示す。[6]例えば、LaFePOはLa 3+ O 2−とFe 2+ P 3−の層を持つ。[2]この構造は、現在ほとんどのオキシニクチドの親構造となっているZrCuSiAsの構造に似ている。[7]
超伝導
最初の超伝導鉄オキシニクタイドは、リンをベースにして2006年に発見されました。[2]リンをヒ素に置き換えると、臨界温度が大幅に上昇しました。 [3]この発見は、1986年の発見後の銅酸化物ベースの超伝導体の探索など、同様の化合物の探索を後押ししました。
オキシニクタイドの超伝導性は鉄ニクトゲン層に依存しているようです。
2008年にReOTmPnの組成を持つ高温超伝導体(最大55 K)であることが判明した。ここでReは希土類元素、Tmは遷移金属、PnはV族元素(例えばAs)である。[8]
45テスラまでの磁場でのテスト[15] [16]は、 LaFeAsO0.89F0.11の上部臨界磁場が約64Tである可能性があることを示唆しています。6Kでテストされた別のランタンベースの材料は、La0.8K0.2FeAsO0.8F0.2で122Tの上部臨界磁場を予測します。[ 10 ]
実用
オキシニクタイドは脆いため、超伝導線は粉末管法(鉄管を使用)で形成される。[17]
参照
- 電荷移動錯体 – 電子電荷の一部が分子間で移動する分子の会合
- カラー超伝導 – クォーク内のクォーク物質における予測される位相
- 近藤効果 – 不純物による物理現象
- 磁気帆 - 提案された宇宙船の推進方法
- 国立超伝導サイクロトロン研究所 – 米国ミシガン州の建物
- 核破砕中性子源 – 米国テネシー州オークリッジの加速器ベースの中性子源
- 超伝導無線周波数 – 共振空洞で高い品質係数を達成するために使用する技術
- 超流動膜 – 超流動状態にある液体の薄い層
- 低温技術のタイムライン
参考文献
- ^ Zimmer, Barbara I.; Jeitschko, Wolfgang; Albering, Jörg H.; Glaum, Robert; Reehuis, Manfred (1995). 「ZrCuSiAs 型構造を持つ地球遷移金属リン化物酸化物 LnFePO、LnRuPO、および LnCoPO の速度」。Journal of Alloys and Compounds。229 (2): 238–242。doi :10.1016/0925-8388(95)01672-4。
- ^ abc 神原 勇; 平松 秀; 平野 正之; 河村 亮; 柳 秀; 神谷 剛; 細野 秀 (2006). 「鉄系層状超伝導体: LaOFeP」. J. Am. Chem. Soc . 128 (31): 10012–10013. doi :10.1021/ja063355c. PMID 16881620.
- ^ ab 高橋、H;井川和也有井K;神原 裕子平野真司細野 宏 (2008) 「鉄系層状化合物LaO 1−x F x FeAsにおける43 Kでの超伝導」。自然。453 (7193): 376–378。Bibcode :2008Natur.453..376T。土井:10.1038/nature06972. PMID 18432191。S2CID 498756 。
- ^ Day, Charles (2008). 「新しい四元鉄系化合物ファミリーが数十ケルビンで超伝導」. Physics Today . 61 (5): 11–12. Bibcode :2008PhT....61e..11D. doi :10.1063/1.2930719.
- ^ H. Hosono et al. (2006) 磁性半導体材料 欧州特許出願 EP1868215
- ^ Ozawa, TC; Kauzlarich, SM (2008). 「層状d-金属ニクタイド酸化物の化学と新しい超伝導体の候補としての可能性」Sci. Technol. Adv. Mater . 9 (3): 033003. arXiv : 0808.1158 . Bibcode :2008STAdM...9c3003O. doi :10.1088/1468-6996/9/3/033003. PMC 5099654 . PMID 27877997.
- ^ Tegel, Marcus; Bichler, Daniel; Johrendt, Dirk (2008). 「LaNiPOの合成、結晶構造および超伝導」. Solid State Sciences . 10 (2): 193–197. Bibcode :2008SSSci..10..193T. doi :10.1016/j.solidstatesciences.2007.08.016.
- ^ Ren, ZA; Yang, J.; Lu, W.; Yi, W.; Che, GC; Dong, XL; Sun, LL; Zhao, ZX (2008). 「サマリウムベースのSmFeAsO 1−x F x」。Materials Research Innovations . 12 (3): 105. arXiv : 0803.4283 . Bibcode :2008MatRI..12..105R. doi :10.1179/143307508X333686. S2CID 55488705.
- ^ abcd 石田 健二; 中井 裕介; 細野 秀夫 (2009). 「鉄ニクタイド系新超伝導体はどの程度解明されているか: 進捗報告」. J. Phys. Soc. Jpn . 78 (6): 062001. arXiv : 0906.2045 . Bibcode :2009JPSJ...78f2001I. doi :10.1143/JPSJ.78.062001. S2CID 119295430.
- ^ ab Prakash, J.; Singh, SJ; Samal, SL; Patnaik, S.; Ganguli, AK (2008). 「フッ化カリウム添加 LaOFeAs マルチバンド超伝導体: 極めて高い上部臨界磁場の証拠」EPL . 84 (5): 57003. Bibcode :2008EL.....8457003P. doi :10.1209/0295-5075/84/57003. S2CID 119254951.
- ^ シラゲ、パラシャラム M.;宮沢喜一;鬼頭聖;栄崎 洋;伊予、明(2008)。 「鉄系層状化合物 La 1‑x Y x FeAsO yにおける大気圧、43 K での超伝導」。物理的レビュー B . 78 (17): 172503。ビブコード:2008PhRvB..78q2503S。土井:10.1103/PhysRevB.78.172503。
- ^ Ren, ZA; Yang, J.; Lu, W.; Yi, W.; Che, GC; Dong, XL; Sun, LL; Zhao, ZX (2008). 「鉄ベースの F ドープ層状四元化合物 Pr[O 1–x F x ]FeAs の 52 K での超伝導」. Materials Research Innovations . 12 (3): 105. arXiv : 0803.4283 . Bibcode :2008MatRI..12..105R. doi :10.1179/143307508X333686. S2CID 55488705.
- ^ ヤン、ジエ;李正才;ルー、ウェイ。イー、ウェイ。シェン、シャオリー。レン、ジアン。チェ、広缶州。ドン、シャオリー。サン、リーリン。他。 (2008年)。 「GdFeAsO 1−δにおける53.5 Kでの超伝導」。超電導科学技術。21 (8): 082001.arXiv : 0804.3727。Bibcode :2008SuScT..21h2001Y。土井:10.1088/0953-2048/21/8/082001。S2CID 121990600。
- ^ レン、ジアン;チェ、広缶州。ドン、シャオリー。ヤン、ジエ。ルー、ウェイ。イー、ウェイ。シェン、シャオリー。李正才;サン、リーリン。周、方。趙忠賢(2008)。 「フッ素をドーピングしない鉄ベースの酸化ヒ素 ReFeAsO 1−δ (Re = 希土類金属) の超伝導と状態図」。EPL。83 (1): 17002.arXiv : 0804.2582。Bibcode :2008EL....8317002R。土井:10.1209/0295-5075/83/17002。S2CID 96240327。
- ^ 「高温超伝導体が『超磁石』への道を開く」。planetanalog。2008年5月29日。[永久リンク切れ ]
- ^ Hunte, F; Jaroszynski, J; Gurevich, A; Larbalestier, DC; Jin, R; Sefat, AS; McGuire, MA; Sales, BC; Christen, DK; Mandrus, D (2008). 「非常に高い磁場におけるLaFeAsO 0.89 F 0.11の 2 バンド超伝導」. Nature . 453 (7197): 903–905. arXiv : 0804.0485 . Bibcode :2008Natur.453..903H. doi :10.1038/nature07058. PMID 18509332. S2CID 115211939.
- ^ 高、趙順;王、雷。チー、ヤンペン。王、東梁。張賢平。マー・ヤンウェイ (2008)。 「パウダーインチューブ法によるLaFeAsO 0.9 F 0.1ワイヤの調製」。超電導科学技術。21 (10): 105024。書誌コード:2008SuScT..21j5024G。土井:10.1088/0953-2048/21/10/105024。S2CID 122471407。
外部リンク
- JSTの細野氏はLaOFeAsのLaOとFeAs層の図を持っている。
