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常温で超伝導状態の発生に成功

以下引用(一部改変)

特定の物質を超低温に冷やした際に電気抵抗がゼロになる「超電導」について、福井県の福井高専は28日、石栗慎一助教が室温で同状態を作り出すことに成功した、と発表した。
電流を半導体に流した際に発生する電圧を、外部から電圧を掛けることで打ち消して、抵抗ゼロの状態にするもので、石栗助教は「今は微弱な電流でしか実現できないが、大きな電流を流せるようになれば、コンピューター機器などに幅広く応用できる」と話している。


常温で超電導状態、石栗助教成功 逆方向に電圧掛け相殺:福井新聞
この研究はトルコで開かれた「超電導と磁性についての国際会議」で発表、優れた成果に贈られる特別賞の一つに選ばれた。

超電導は金属などをマイナス273℃近くまで冷やすことで起こる。
従来の研究は、マイナス140℃程度でも超電導状態となる物質の開発に主眼が置かれていた。

しかし、石栗助教は全くの方法で超電導状態をつくり出した。
半導体を組み込んだ回路に電流を流すと、半導体には電気抵抗による電圧が一方向に生じる。
その電圧の逆方向となる電圧を外部から掛けることで、互いの電圧が相殺し合い、電気抵抗ゼロの状態となる。

通常、電圧ゼロの状態では電流は流れないのだが、特殊な電源装置「電流源」を使うことで、電圧ゼロの状態でも電流を流すことができるという。
石栗助教は室温以上の温度で超電導状態が継続することを理論上で確かめたほか、実験でも半導体の電圧がゼロになることを確認したという。

この回路のシステムは電子機器の基盤などで再現可能で、実用化すれば「ノートパソコンや携帯電話の電池の消耗を抑えたり、より反応速度を上げるなど電子機器に広範囲に応用できる」という。

ただ、現状では10μA程度の微弱な電流でしか超電導状態がつくられていない。
コンピューター機器などに応用するには、1千倍程度の電流で実現する必要があり、石栗助教は「大きな電流で超電導状態がつくれれば、損失ゼロの送電線なども可能になる。システムの大型化などの課題もあり、まだいくつもの技術革新が必要だが、開発の端緒にはなるのではないか」と話している。

国際会議では、超電導研究の世界的権威の秋光純・青山学院大教授から「実験、理論が完全に認められたわけではないが、頑張っていただきたい」と声を掛けられたという。

研究成果は近く論文にまとめ、海外の学術誌に発表する。



逆方向の電圧を加えるということは電圧源の回路が2つ必要になるってことですよね。
それに電流源も加えなければならないので、通常の電圧源2つと電流源1つで計3つの電源が必要ということになります。
当然配線も3倍に増えるということですよね。
コンピューターに応用できるとされていますが、今の微細化プロセスでこの超伝導回路を組み込むのは難しくありませんか?
今の技術では普通の回路を押しこめるのすら精いっぱいなのに、これ以上の部品は詰め込められないと思います。

やはりこの研究の真価が発揮されるのは電力輸送の分野でしょう。
極低温状態を保ちにくい場所なので、まさにうってつけです。
今の送電ロスを0にできれば、CO2の削減もちょろいものです。


これからの技術の発展には超伝導が大きく関わっていくと思われるので、ぜひとも小型化して活用していってほしいですね。
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No.563|2010/07/01
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