現在発見されている最も高い温度の超伝導体ってなんですか?
私の本には125Kと書いてありますが現在ではどうなんですか?
ちなみに同じ本に書いてありましたがSQUIDやNMR等を使って実験すると
書いてありますが何をどのようにして実験しているのかよくわかりません。

どうぞよろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

いわゆる水銀系の HgCaBaCuO で,約160Kが最高ではないかと思います


(あんまり自信がない).
ただし,高圧下です.

ときどき,室温超伝導を発見したとか言う話が流れますが,
なんだかすぐ消えてしまうようで...
まあ,こういう話は昔からありまして,UFO をもじって
USO (Unidentified Superconduting Object) などど言われていました.
偶然でしょうが,USO を日本語のローマ字読みにすると笑えます.

SQUID (Superconductive Quantum Interference Device) は超伝導の磁束量子化を
応用した非常に精密な磁束計です
NMR (Nuclear Magnetic Resonance) は物質の内部磁場などに関して局所的な情報が
得られる実験手段です.
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Q超伝導量子干渉素子(SQUID)センサについて

企業で研究開発の事務を担当しております。
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非破壊検査用センサについて教えてください。

1.金属以外(コンクリートなど)を
  センシングすることができますか?

2.どんな金属(非磁性・非鉄など)も
  センシングできますか?

3.試験体に渦電流を発生させる必要がありますか?
  必要な場合、どのようにして発生させますか?

4.試験体の表面は平滑である必要がありますか?
  塗装やメッキが施された金属でもOKですか?

Aベストアンサー

磁石の周りには、鉄クギなどをひきつける場、すなわち磁場が存在しますよね? そして磁石を動かせば磁場が変動します。この磁場の変化を検出するのが、SQUID という素子です。SQUID は非常に高感度な素子であり、非常に小さな磁場変化を捉えることができます。SQUID は、その感度の高さから、あらゆる製品に応用されています。

> 汎用の超伝導量子干渉素子(SQUID)を用いた非破壊検査用センサ

私は、fuchsia さんの仰る非破壊検査用センサについては知りませんでした。SQUID はそのような製品にも応用されているのですね。

SQUID は非常に高感度な素子ですので、これをうまく使えば、原理上、常磁性体や反磁性体が作る磁場変化を捉える製品を設計することも可能です。

ただし、fuchsia さんの仰る製品で、常磁性体や反磁性体のセンシングが可能かどうかは分かりません。なぜなら、例えばポータブル性などを重視して、SQUID の能力を完全に出し切っていない設計などもありあえるからです。

その非破壊検査用センサで何ができるかは、センサの設計者に問い合わせる必要があります。または、設計者が書いたスペックシートを見る必要があります。製品にどのような機能を持たせるかは、すべて設計者次第ですから。

磁石の周りには、鉄クギなどをひきつける場、すなわち磁場が存在しますよね? そして磁石を動かせば磁場が変動します。この磁場の変化を検出するのが、SQUID という素子です。SQUID は非常に高感度な素子であり、非常に小さな磁場変化を捉えることができます。SQUID は、その感度の高さから、あらゆる製品に応用されています。

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Q今発見されている高温超伝導体

今発見されている最も高温の超伝導体って何ですか?持っている本には125Kと書いてありますがどうなんでしょう?
また超伝導の実験でNMRやSQUIDを使っていますがこれは超伝導体の何をどのように調べる装置なんですか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

高圧下ではいわゆる水銀系のHgBaCaCuOの約160Kが最高と思います.

半年くらい前に室温超伝導発見とか言う話が流れましたが,
立ち消えになっちゃったようです.
この類の話は昔からありまして,UFO をもじって
USO (Unidentified Superconducting Object) と言われていました.
USO を日本語ローマ字読みにすると笑えるシャレになります.

SQUID (Superconductive Quantum Interference Device)は,
ジョセフソン効果を利用して微小な磁束変化を測定できる装置です.
超伝導であることの確認には電気抵抗だけでは不十分で,
マイスナー効果も確認しないといけません.
そこらへんに使われます.
ベドノルツとミュラーが酸化物高温超伝導体を発見したときも,
第1報が電気抵抗の(ほぼ)ゼロの話,
第2報が SQUID によるマイスナー効果の確認でした.
第2報には,確か日本人の高重さんが著者に入っていたと思います.
なお,squid はイカ(魚介類のイカです)と言う意味もあります.
10本くらいコードが出ているからかな?(冗談ですよ,念のため).

NMR (Nuclear Magnetic Resonance)は物質内部の局所的磁場を測定できる
手段です.
全体の磁化など見ますといろいろな寄与を全部加えてしまったものしか見えませんが,
NMR だと「これこれの場所の磁場はどれくらい」ということがわかります.

高圧下ではいわゆる水銀系のHgBaCaCuOの約160Kが最高と思います.

半年くらい前に室温超伝導発見とか言う話が流れましたが,
立ち消えになっちゃったようです.
この類の話は昔からありまして,UFO をもじって
USO (Unidentified Superconducting Object) と言われていました.
USO を日本語ローマ字読みにすると笑えるシャレになります.

SQUID (Superconductive Quantum Interference Device)は,
ジョセフソン効果を利用して微小な磁束変化を測定できる装置です.
超伝導であることの確認には電気...続きを読む

Q世界まる見え 超伝導体の実験

 今日1月16日の世界まる見え!テレビ特捜部で番組の最後に超伝導を使って磁石を浮かせるシーンがありましたが、あれはどうやってバランスをたもっているのでしょうか?またあのうえについていたものはなんなのでしょうか?よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

テレビは見ていませんが、超伝導で磁石浮かせるのは高校生でも実験できるレベルです。
棒状の磁石を机の上で近づけるとくっつくか、はじきますよね? 1個を持って他方を手触れずに引っ張ったり押したり出来ます。
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大手メーカーが取り組めば女の人が乗った円盤浮かせられます(^^)

http://www.chunan-w.asn.ed.jp/~minami/jikken.html

Q宇宙空間で超伝導の実験をしたら どうなるか

宇宙空間で超伝導の実験をしたら どうなるか

超伝導は -237度にひやすのに大がかりな装置が問題で 宇宙空間は ものすごく冷たい
とおもうので ここですれば いいおともいました

宇宙ステーションで実験をしていますが 機内だけだとおもうので 船外でも事件をしたら
面白いことがおこるとおもいます

Aベストアンサー

 宇宙空間でも太陽光線で加熱されますから、太陽に向いている側の物体の温度は、プラス100℃以上にもなるそうです。
 又、地球の側では、太陽光線で温められた地球や月が放射する赤外線によっても加熱されます。
 そのため、太陽、地球、月からの放射を全て遮らなければ、極低温にはなりません。
 これらの放射を遮る日除けを設けた場合、日除け自体が温められて、日除けの裏側が赤外線を放射しますから、少しでも温められる程度を少なくするために、日除けは反射率の高い鏡で作る事になります。
 宇宙空間に置かれた物体は自身の持っている熱エネルギーを、電磁波の形で、その表面から放射する事で、温度が下がります。
 ですから、超伝導材料を宇宙空間の極低温を利用して冷却するためには、超伝導材料自体が発する電磁波の放射を遮らない様に、太陽、地球、月がある方向以外の方向には、宇宙空間が見える様に、日除けを設けない方向も確保しなければなりません。
 こうした工夫をすれば、マイナス218℃近くまで温度を下げる事が出来る様です。

【参考URL】
 日経サイエンス > 英語で読む日経サイエンス > 日経サイエンス2011年1月号 ハッブルを超えて ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡
  http://www.nikkei-science.com/english_read/bn201101.html

 この温度は、酸化物系高温超伝導物質の中でも、特に臨界温度が高いものならば、超伝導状態にする事は出来ますが、酸化物系高温超伝導物質は、一般的に磁力に強くないため、金属系の超伝導材料と比べて、利用価値が低くなります。
 だからと言って、利用価値の高い超伝導材用の合金を、超伝導状態にするには温度が高過ぎます。
 又、この温度は、液体水素の沸点であるマイナス252.87℃と比べればかなり高温です。
 H-2Aロケット1基を打ち上げるには、1段目と2段目を合わせて300立方メートルもの液体水素が搭載されると言われていますから、それを考えれば、宇宙空間の極低温を利用するよりも、地上で極低温を作り出す方が簡単で、より低い温度を利用出来る様です。

 宇宙空間でも太陽光線で加熱されますから、太陽に向いている側の物体の温度は、プラス100℃以上にもなるそうです。
 又、地球の側では、太陽光線で温められた地球や月が放射する赤外線によっても加熱されます。
 そのため、太陽、地球、月からの放射を全て遮らなければ、極低温にはなりません。
 これらの放射を遮る日除けを設けた場合、日除け自体が温められて、日除けの裏側が赤外線を放射しますから、少しでも温められる程度を少なくするために、日除けは反射率の高い鏡で作る事になります。
 宇宙空...続きを読む

Q超伝導体がなぜ超伝導になるのか教えてください

超伝導体の中では、電子が不純物(原子核)と衝突した場合に得る(または失う?)エネルギーがエネルギーギャップよりも小さくなるため、電子は不純物とぶつからないのだ、という意味のことを本で読みました。
 超伝導体の中で電子が得る(または失う?)エネルギーがエネルギーギャップよりも小さくなるのは、なぜなのでしょうか。
 また、超伝導体の中のこうした不純物(原子核)を「転位」というそうですが、それはどういう意味から不純物を転位と呼ぶのでしょうか。

また、超伝導が低温でなければならないのはなぜでしょうか。
電子がペアになって動かなければならないからだと聞きましたが、なぜ低温なら電子はペアになって動けるのでしょうか。また、ペアになったらなぜ超伝導になるのでしょうか。

何卒よろしくご教示のほどお願い申し上げます。

Aベストアンサー

エネルギーが小さくなるのは、ボーズアインシュタイン凝縮というものが起きているからだと考えられています。

ボース=アインシュタイン凝縮
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%B9%EF%BC%9D%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%87%9D%E7%B8%AE

この世界にはフェルミ粒子というスピンn/2(半整数)のものとボーズ粒子というスピンn(整数)のものがあります。電子は1/2で光子は1です。ボーズ粒子は複数のものが同じ状態になってもよい(光を虫メガネで1点に集めることができる)のですが、フェルミ粒子は1つの状態に1つのものしか存在できないものです(パウリの排他原理)。スピンによってそのような違いが出てくる数学的な裏付は下記を参照。

ボース粒子
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%B9%E7%B2%92%E5%AD%90

電子はフェルミ粒子ですが、その2つがペア(クーパーペア)になればボーズ粒子のように振舞うのではないかという考えで、超伝導を説明したのがBCS理論です。

BCS理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/BCS%E7%90%86%E8%AB%96

ペアには引力が必要なのですが、それがBCS理論の電子-格子相互作用を介したフォノンの交換だけではなく、別の「何か」が引力として作用しているのではないか?というのが、高温超伝導を説明する1つのアイデアです。

転位は、結晶中の原子の並びが1つ少なくなってずれているような所をいいます。その様な歪のある場所では、同じ原子が並ぶよりも、異なる大きさの不純物が入るほうが安定するので、転位は不純物と書いてあるのでしょう。

高温超伝導は、転位にある不純物が電子同士の引力として何らかの作用を起こしているのではないか、という話が書かれているのではないかと思われます。

エネルギーが小さくなるのは、ボーズアインシュタイン凝縮というものが起きているからだと考えられています。

ボース=アインシュタイン凝縮
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%B9%EF%BC%9D%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%87%9D%E7%B8%AE

この世界にはフェルミ粒子というスピンn/2(半整数)のものとボーズ粒子というスピンn(整数)のものがあります。電子は1/2で光子は1です。ボーズ粒子は複数のものが同じ状態になってもよい(光を虫メ...続きを読む


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