山下卓也 京都大学大学院理学研究科博士後期課程院生、住吉浩明 同院生、松田祐司 同教授、芝内孝禎 東京大学大学院新領域創成科学研究科教授(京都大学大学院理学研究科客員教授兼任)、藤本聡 大阪大学大学院基礎工学研究科教授は、芳賀芳範 日本原子力研究開発機構原子力科学研究開発部門先端基礎研究センター研究主幹らと共同で、ある種のウラン化合物超伝導体では、熱磁気効果がこれまでの超伝導体よりも桁違いに大きくなることを発見しました。熱磁気効果とは、磁場中において縦方向の温度差を横方向の電圧に変換する機能(熱電変換)のことであり、今回得られた巨大熱磁気効果は、物質が超伝導状態を示すようになる温度(超伝導転移温度)よりも少し高い温度で形成された「超伝導の泡」(超伝導ゆらぎ)に由来します。この巨大熱磁気効果は、ウラン化合物における超伝導の泡が示す、従来の超伝導体にはない新奇な幾何学的構造による電子の散乱過程によって説明できます。このような新しいメカニズムに基づく熱磁気効果が観測されたことにより、新奇超伝導ゆらぎを基盤とした熱電変換材料への応用の可能性が示唆されます。

この研究成果は、2014年12月1日(英国時間)付け、英国科学誌「Nature Physics」の電子速報版に掲載されました。