ランタン水素化物における室温超伝導の探索

• 研究課題/領域番号: 23K03316
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石河 孝洋 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (40423082)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: ランタン水素化物 / 高温超伝導 / 構造探索 / 第一原理計算 / 進化的アルゴリズム

研究開始時の研究の概要

2022年に、150万気圧下におけるランタン水素化物(La-H)で550ケルビンの室温超伝導が観測された。La-Hに第3元素(x)や第4元素(y)が化合して、この室温超伝導が引き起こされた可能性が考えられているが、高圧力下における安定組成・安定構造が不明であるため、第一原理計算では再現できていない。そこで本研究では、これまでに開発した、進化的アルゴリズムに立脚した独自の物質探索手法を適用して、高温超伝導が期待できるx及びyの選出、及び各圧力下での安定組成・安定構造を決定し、得られた相図に従って超伝導転移温度を計算することによって実験結果の検証と新規高温超伝導相の探索を行う。