東大ら，強磁場下のグラファイトが超伝導的状態である可能性を示唆

東京大学の研究グループは，東京理科大学とともに強磁場下の詳細な実験を通して，グラファイトに強磁場をかけたときに現れる電子状態が正負の電荷対による超伝導的な状態である可能性を提案した（ニュースリリース）。

電子が対を組んだ量子状態を形成して電気抵抗がゼロになる超伝導現象の基礎は，BCS理論によって説明された。この理論の基本概念は電子に限らずフェルミ粒子と呼ばれる粒子全般に適用可能であり，素粒子や宇宙の理解にも役立ってきた。この理論を応用すると，互いに逆符号の電荷を持つ粒子が対を作った超伝導的状態（励起子BCS状態）も可能とされ，その実現に向けて半世紀近い間様々な研究がなされてきた。

今回，研究グループは，強磁場下におけるグラファイトの電気的・磁気的性質を詳細に調べた。東京大学で開発されたパルスマグネットを用いることで世界最高峰の強磁場環境を実現し，53テスラ以上の磁場下におかれたグラファイトで励起子BCS状態の実現を示唆する結果を得た。

電子対による超伝導現象はMRI，リニアモーターカーや電力輸送など，社会的にも広く応用されている，またはされつつある。今回新たに見つかった可能性がある励起子の超伝導的状態の物理的性質はまだ謎に包まれているが，今回の発表を受けて，その解明に向けた研究の発展が期待されるとしている。