超伝導のソースを表示

[[Image:Meissner effect p1390048.jpg|thumb|250px|'''[[マイスナー効果]]'''・'''[[ピン止め効果]]'''によリ、超伝導体の上に浮かぶ磁石]]
'''超伝導'''（ちょうでんどう、{{lang-en-short|superconductivity}}）とは、[[電気伝導]]性物質（金属や化合物など）が、[[低温度]]下で、[[電気抵抗]]が0へ転移する現象・状態を指す（この転移温度を超伝導[[転移温度]]と呼ぶ）。[[1911年]]、オランダの物理学者[[ヘイケ・カメルリング・オネス|ヘイケ・カメルリング・オンネス]]が実験で発見した。

超伝導状態下では、[[マイスナー効果]]（完全[[反磁性]]）により外部からの[[磁力線]]が遮断され（[[磁石]]と超伝導体との間には反発力が生ずる）、電気抵抗の測定によらなくとも、超伝導状態であることが判別できる。

その微視的発現機構は、[[電気伝導]]性物質内では自由電子間の引力が低エネルギーでは働き、その対が凝縮状態となることによると説明される（[[BCS理論]]）。したがって、低温度下では普遍的現象ともいえる。

この温度が室温程度の物質を得ること（[[室温超伝導]]）は、材料科学の重要な研究目標の一つである。

「'''超電導'''」と表記されることもある<ref>[http://www.asahi.com/special/kotoba/archive2015/danwa/2014061400001.html 超「電」導のひみつ（上）――リニア新幹線、浮上せよ]、ことばマガジン（朝日新聞デジタル）、2014年6月19日。</ref> <ref>[http://www.asahi.com/special/kotoba/archive2015/danwa/2014062900001.html 超「電」導のひみつ（中） ――電気の時代にピタリ]、ことばマガジン（朝日新聞デジタル）、2014年7月3日。</ref> <ref>{{Cite web|和書|date=2021-06-24|url=https://mainichi-kotoba.jp/enq-160 |title=客の通り道は「動線」？「導線」？ |website=毎日ことば |publisher=[[毎日新聞社]] |accessdate=2022-11-17}}</ref> <ref>{{Cite web|和書|url=https://www.jsrae.or.jp/annai/yougo/206.html |title=超伝導と超電導 |website=最近気になる用語 |publisher=[[日本冷凍空調学会]] |accessdate=2022-11-17}}</ref>。「超電導」の表記については、1926年（大正15年）の『理化学研究所彙報』（[[理化学研究所]]発行）の誤植がもとになっている可能性が指摘されている <ref>[http://www.asahi.com/special/kotoba/archive2015/danwa/2014070700002.html 超「電」導のひみつ（下）――理研の威光から生まれた]、朝日新聞デジタル ことばマガジン、2014年7月10日。</ref>。

== 概要 ==
金属は[[温度]]が下がると電気伝導性が上がり、逆に温度が上がると伝導性は減少する<ref name="osawa1-1">[[#大澤|大澤]] p.11-35 I. 金属の化学 1. 金属とは</ref>（純粋な金属の抵抗率は温度の3乗に比例する）。この原因は、温度の上昇に伴う格子振動の増大により、[[伝導電子]]がより[[散乱]]されるためである<ref name="saitoh1-2">[[#齋藤|齋藤]] p.32-50 I. 金属の化学 2. 金属の物理的性質</ref>。この性質から、[[絶対零度]]に向けて純粋な金属の[[電気抵抗]]はゼロになることが昔から予想されていた。

このことを検証する過程で、1911年に[[ヘイケ・カメルリング・オンネス]]によって超伝導が発見された。超伝導となる温度（[[転移温度|臨界温度]]、Tc）は金属によって異なり、例えば[[ニオブ]]は9.22 K、アルミニウムは1.20 Kとなる<ref name="saitoh1-2" />。

特定の物質が超低温に冷やされた時に起こる現象は「超伝導現象」({{lang-en-short|superconductivity phenomenon}})、超伝導現象が生じる物質のことは「超伝導物質」({{lang-en-short|superconductor}})、超伝導物質が超伝導状態にある場合「超伝導体」と呼ばれる。

液体窒素の沸点である−196℃ (77 [[ケルビン|K]]) 以上で超伝導現象を起こすものは特に[[高温超伝導]]物質 ({{lang-en-short|cuprate superconductor}}) と呼ばれる。

物質が超伝導状態になることは[[相転移]]の一種であり、超伝導相に移り変わる温度を、（超伝導）[[転移温度]]という。超伝導に転移する前の相は[[常伝導]]という。

超伝導体には電気抵抗がゼロになる他にも、物質内部から[[磁力線]]が排除される[[マイスナー効果]]によって「[[磁気浮上]]」現象を起こす。この時、磁力線の強度への応答の違いから[[第一種超伝導体]] ({{lang-en-short|type-I superconductor}}) と[[第二種超伝導体]] ({{lang-en-short|type-II superconductor}}) とに分類される。第二種超伝導体では磁力線の内部侵入を部分的に許すことで高強度の磁力に対してマイスナー効果が発生する。第二種超伝導体では、[[ピン止め効果]]によりゼロ抵抗を維持している。

ゼロ抵抗ではあるが電流が無限量で流れるわけではなく上限値があり飽和電流と呼ばれる。超伝導電流は伝導体の内部ではなく表面を流れるという特性により、飽和電流は伝導体径の一乗にしか比例せず、伝導体径の二乗に比例して伝導体内部を流れる常伝導電流に比べ、径の1/4に半比例して減少する。よって同じ飽和電流を得るための伝導体線径は常電導よりも非常に太くなる。

これらの現象はいずれも、[[量子力学]]的効果によって起きていると考えられ、基本的機構は[[BCS理論]]によって説明される。ただし、高温超伝導体の引力機構に対しては、BCS理論の電子・格子振動相互作用だけでは説明がつかず物理学の未解決問題の一つである。

{{Main|高温超伝導}}

===用途===
超伝導は、日常では扱わない低温でしか発生しない現象で、その冷却には高価な[[液体ヘリウム]]が必要なことから、社会での利用は特殊な用途に限られていた。

20世紀末にようやく上限温度（転移温度）が比較的高く安価な[[液体窒素]]で冷却できる[[高温超伝導体]]が相次いで発見されてから一般への認知も大きく進んだ。今後はさらに一般的な低温環境や室温で機能する実用的な超伝導体の発見が期待されている。

2019 年現在、超伝導の課題は｢高 Jc 基盤技術開発｣｢高性能長尺線材開発｣｢機器対応特殊性能向上技術開発｣である<ref>{{Cite journal|和書|author=和泉輝郎 |title=超電導が拓く夢の世界を目指して —希土類系超電導線材開発の現状と将来展望— |journal=Synthesiology |volume=12 |issue=1 |pages=6-18 |publisher=国立研究開発法人 産業技術総合研究所 |year=2019 |doi=10.5571/synth.12.1_6 |crid=1390564238092124288 |url=https://www.aist.go.jp/pdf/aist_j/synthesiology/vol12_01/vol12_01_p06_p18.pdf |format=PDF}}</ref>。

* 高 Jc 基盤技術開発には、｢配向基板・中間層形成技術｣、｢超伝導層・金属基板反応抑制技術｣、｢超伝導層内不純物抑制技術｣、｢金属基板平坦化技術｣、｢電気的・化学的安定化技術｣と発展途中である ｢大面積成膜｣、「自己配向化技術｣、｢高速配向材料｣が必要である。
* 高性能長尺線材開発には、｢高 Ic 特性長尺超伝導層形成技術｣、｢特性均一化技術｣、｢機械的高強度技術開発｣、｢低コスト技術開発｣と発展途中である｢マルチブルームマルチターン｣、｢基板温度制御｣、｢反応機構解析｣、｢仕込み組成制御｣、｢ガス流制御｣が必要である。
* 機器対応特殊性能向上技術開発には、｢人工ピン止め点制御技術｣、｢高精度スクライピング技術｣、｢高エンジニアリング臨界電流密度化｣、｢等方性線材｣、｢超伝導（低抵抗） 接続技術｣、と発展途中である｢微細人工ピン材料｣、｢UTOC−MOD 法｣、｢エキシマレーザー加工技術｣が必要である。

また、今後はさらに一般的な低温環境や室温で機能する実用的な超伝導体の発見が期待されている。

== 歴史 ==
[[1911年]]、オランダの[[ヘイケ・カメルリング・オネス|ヘイケ・カメルリング・オンネス]]によって「純度の高い金属が容易に得られる[[水銀]]を液体ヘリウムで冷却していったとき、温度4.20 Kで突然電気抵抗が下がり4.19 Kではほぼゼロの10万分の1[[オーム|Ω]]以下になる現象」が報告された。ヘリウムの液化と超伝導の発見によって[[1913年]]に[[ノーベル賞|ノーベル物理学賞]]が授与された<ref>木下淳一著 『超伝導の本』 日刊工業新聞社 2003年3月30日初版1刷発行 ISBN 4526051039</ref><ref>村上雅人著 『超伝導の謎を解く』 シーアンドアール研究所 2007年7月2日初版発行</ref>。

[[1933年]]にドイツの[[ヴァルター・マイスナー]]によって超伝導体が外部磁場を退ける[[マイスナー効果]]が発見された。これにより、超伝導体は[[完全導体]]とは異なることが決定付けられた。[[1935年]]にロンドン兄弟（[[フリッツ・ロンドン]]、[[ハインツ・ロンドン]]）が発表した[[ロンドン方程式]]により、マイスナー効果は理論的に説明された。

[[1950年]][[ヴィタリー・ギンツブルグ]]と[[レフ・ランダウ]]が、上記ロンドン理論より一歩進んだ[[現象論]]である[[ギンツブルグ-ランダウ理論]]を発表した。この理論には、超伝導の程度を表す[[オーダーパラメータ]]が使われた。

[[1953年]]に最高[[転移温度]]17 Kを示す[[ニオブスズ]] (Nb<sub>3</sub>Sn) が発見された。これは[[結晶構造]]から[[A15型超伝導体]]とよばれた。

[[1957年]]に発表された[[ジョン・バーディーン]]、[[レオン・クーパー]]、[[ジョン・ロバート・シュリーファー]]らの[[BCS理論]]により、超伝導現象の基本的な発現機構が解明された。

[[1980年代]]に発見された銅酸化物[[高温超伝導体]]や、[[21世紀]]になって見つかった[[二ホウ化マグネシウム]] (MgB<sub>2</sub>) 、2008年に報告された[[鉄系超伝導物質]]などを実用化する試みが続いている。

[[2020年]]10月14日には267GPaの高圧下ながら炭素質水素化硫黄(CH<sub>8</sub>S)が、287.7K（15℃）で超伝導状態になることをニューヨーク州[[ロチェスター大学]]のグループが発見、Nature紙で報告し、初の[[セルシウス度|摂氏]]0℃を超える報告となった<ref name="nature20201015">{{Cite web|和書|date=2020-10-15 |url=https://www.natureasia.com/ja-jp/nature/pr-highlights/13478 |title=物理学：水素化物の室温超伝導 |publisher=Nature Japan |accessdate=2020-11-06}}</ref>（[[高温超伝導]]を参照）。

より高い温度で超伝導を起こす物質を探すなど、最初の発見から100年以上経った2020年現在でも超伝導についての研究が盛んに行なわれている。

== 特性・効果 ==
[[Image:Flyingsuperconductor.ogv|thumb|180px|right|「超伝導による空中浮揚」の動画（9秒程）]]
[[File:Cvandrhovst.png|thumb|upright=1.5|超伝導相転移における熱容量（c<sub>v</sub>、青）と抵抗率（ρ、緑）の関係]]
; 完全導電性
: 電気抵抗がゼロとなるので、一度流れ始めた直流電流が電圧降下なしに永続するという効果。回路のすべてを超伝導体で構成すれば、流れ続ける電流によって永久電磁石となる。
; マイスナー効果
: [[マイスナー効果]]は完全反磁性とも呼ばれ、超伝導体内部が磁場を排除して内部磁場をゼロにする効果である。超伝導体を磁石上で常伝導状態から徐々に冷やしていったとき、転移温度を超えた瞬間に浮き上がる「[[磁気浮上]]」現象もこの効果によるものである。これは超伝導によって磁束の侵入が排除されたために、物体が浮き上がるものである。単に「超伝導体の上に磁石が浮く」というだけでは、永久電流による反発か[[マイスナー効果]]によるものかの判断はできない。
; 磁束の量子化
: 第二種超伝導体内部を通る磁束は <math>\frac{h}{2e}</math> の整数倍のとびとびの値をとる（''h'' は[[プランク定数]]、''e'' は素電荷）（[[磁束#磁束の量子化]]を参照）。
; ジョセフソン効果
: 絶縁体を間に挟んだ2つの超伝導体間を、電圧降下なしに[[トンネル効果|トンネル電流]]が流れる。2つの超伝導体の間に挟まれた[[絶縁体]]には超伝導状態を表す波動関数の位相差に比例した電流が流れる。ミクロな波動関数という概念をマクロに観測できるため超伝導を象徴する現象である（[[ジョセフソン効果]]を参照のこと）。
; 磁束格子状態
: 第二種超伝導体では、その超伝導体に固有の磁場値（下部臨界磁場）以上の磁場を印加した場合では量子化された磁束が超伝導体内部に侵入する。この状態は混合状態とも呼ばれる。磁束格子状態のときに磁束コア同士は互いに反発するため、多くの場合に最密構造、つまり三角格子を形成する（[[フラストレーション (磁性体)|フラストレーション]]を参照）。ただし、[[フェルミ面]]の形状などによって四角格子を組む場合もあることが最近の研究から知られている。
; ピン止め効果
: 磁束格子状態において、外部磁場の変化に対して磁束格子が追随して変化しない現象をピン止め、あるいは[[ピン止め効果]]と呼ぶ。実用超伝導体において重要な現象。この現象がなければ実質的に超伝導体に電流が流せないため実用化ができなくなる。ひずみや不純物などの欠陥を多く含む非理想的な第二種超伝導体を貫く磁束は、これらの欠陥に引っかかり止められて動けない（[[ピン止め効果]]を参照のこと）。
; 臨界磁場の存在
: 一定以上の強度の磁場を加えることで超伝導状態は消失する。第二種超伝導体には、この意味での臨界磁場（上部臨界磁場 ''H<sub>c2</sub>'' と呼ぶ）と[[完全反磁性]]状態から磁束格子状態への転移を意味する下部臨界磁場 ''H<sub>c1</sub>'' が存在する（[[臨界磁場]]を参照のこと）。
; 比熱の異常
: 超伝導への[[相転移]]は二次の相転移であり、常伝導状態と超伝導状態の間には[[比熱]]の“とび”が存在する。
; クエンチ
: [[超伝導電磁石]]において超伝導コイルの一部が超伝導状態から常伝導状態に戻ることを「クエンチ」({{lang-en-short|quench}}) と呼ぶ。これに続いて全面的な常伝導化が一気に進むので、電気的、磁気的、熱的、機械的に大きな変化が同時に起こる。
; エネルギーギャップの存在
{{main article|BCS理論}}
: 従来の超伝導体では、電子流体を個々の電子に分解することはできない。その代わりに、クーパー対と呼ばれる電子の結合した対で構成される。この対は、フォノン（格子振動）の交換による電子間の引力によって引き起こされる。この対は非常に弱く、小さな熱振動が結合を破壊する。量子力学により、このクーパー対流体のエネルギースペクトルはエネルギーギャップを持ち、流体を励起するために供給されなければならないエネルギーの最小量ΔEが存在することを意味する。したがって、ΔEがkT（kはボルツマン定数、Tは温度）で与えられる格子の熱エネルギーよりも大きければ、流体は格子によって散乱されることはない<ref>{{cite book |last1=Tinkham |first1=Michael |title=Introduction to Superconductivity |date=1996 |publisher=Dover Publications, Inc. |location=Mineola, New York |isbn=0486435032 |page=8}}</ref>。
; 同位体効果
: 1950年、マクスウェルとレイノルズらは、超伝導体の臨界温度が構成元素の同位体質量に依存する[[同位体効果]]を発見した<ref>{{cite journal
 |author = E. Maxwell
 |date = 1950
 |title = Isotope Effect in the Superconductivity of Mercury
 |journal = [[Physical Review]]
 |volume = 78 |issue = 4 |page = 477
 |doi =10.1103/PhysRev.78.477
|bibcode = 1950PhRv...78..477M }}</ref>。

== 機序を説明する理論 ==
* [[ロンドン方程式]]
* [[ギンツブルグ-ランダウ理論]]
* [[BCS理論]]
* [[クーパー対]]

== 伝導物質 ==
[[File:Periodic_table_with_superconducting_temperatures.jpg|thumb|上：超伝導元素固体の周期表と実験的臨界温度（T）。下： 超伝導二元水素化物（0-300 GPa）の周期表。理論予測は青、実験結果は赤で示す。<ref>{{cite journal|author=José A.Flores-Livas|display-authors=et. al.|title=A perspective on conventional high-temperature superconductors at high pressure: Methods and materials|journal=Physics Reports|date=29 April 2020|volume=856 |pages=1–78 |doi=10.1016/j.physrep.2020.02.003|arxiv=1905.06693 |bibcode=2020PhR...856....1F |s2cid=155100283 }}</ref>]]

超伝導現象の発見以降、超伝導を示す物質として多くの[[元素]]や化合物が発見されている。アルカリ金属、金、銀、銅などの電気伝導性の高い金属は超伝導にならない。単体の元素で最も超伝導転移温度が高いものは、[[ニオブ]]の9.2 K（常圧下）である。常圧下において超伝導を示す[[金属]]は多いが、そうでない金属、あるいは非金属元素でも高圧下で金属化と同時に超伝導を示すものがある。また、[[重い電子系]]における超伝導や、[[高温超伝導]]、[[強磁性]]と超伝導が共存する物質など従来の超伝導物質と性格の異なるものも発見されている（[[高温超伝導]]を参照）。

=== 有機超伝導体 ===
一部の有機化合物には超伝導を示す。それらは有機超伝導体として分類される<ref>{{Cite journal|和書|author=斉藤軍治 |title=有機超伝導体 |journal=日本ゴム協会誌 |volume=61 |issue=9 |pages=662-672 |publisher=一般社団法人　日本ゴム協会|year=1988 |doi=10.2324/gomu.61.662 |url=https://doi.org/10.2324/gomu.61.662}}</ref><ref>{{Cite journal|和書|author=鹿児島誠一 |title=もうひとつの超伝導: 有機超伝導 |journal=日本物理学会誌 |volume=45 |issue=4 |pages=249-256 |publisher=一般社団法人 日本物理学会 |year=1990 |doi=10.11316/butsuri1946.45.249 |url=https://doi.org/10.11316/butsuri1946.45.249}}</ref><ref>{{Cite journal|和書|author=守谷亨 |title=有機超伝導と高温超伝導 : 起源は同じか? |journal=日本物理学会誌 |volume=54 |issue=12 |pages=984-987 |publisher=一般社団法人 日本物理学会 |year=1999 |doi=10.11316/butsuri1946.54.984 |url=https://doi.org/10.11316/butsuri1946.54.984}}</ref>。

=== 重い電子系超伝導体 ===
{| class="wikitable"
|-
! 材料!! T<sub>C</sub> (K) !! 評論!! 原文参照
|-
| CeCu<sub>2</sub>Si<sub>2</sub> || 0.7 || 初の非従来型超伝導体 || <ref>{{Cite journal|last=Steglich|first=F.|last2=Aarts|first2=J.|last3=Bredl|first3=C. D.|last4=Lieke|first4=W.|last5=Meschede|first5=D.|last6=Franz|first6=W.|last7=Schäfer|first7=H.|date=1979-12-17|title=<nowiki>Superconductivity in the Presence of Strong Pauli Paramagnetism: Ce${\mathrm{Cu}}_{2}$${\mathrm{Si}}_{2}$</nowiki>|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.43.1892|journal=Physical Review Letters|volume=43|issue=25|pages=1892–1896|doi=10.1103/PhysRevLett.43.1892}}</ref>
|-
| [[CeCoIn5|CeCoIn<sub>5</sub>]] || 2.3 || セリウム系重い電子機器の中で最も高いT<sub>C</sub>を持つ。 || <ref>{{Cite journal|last=Petrovic|first=C|last2=Pagliuso|first2=P G|last3=Hundley|first3=M F|last4=Movshovich|first4=R|last5=Sarrao|first5=J L|last6=Thompson|first6=J D|last7=Fisk|first7=Z|last8=Monthoux|first8=P|date=2001-04-30|title=Heavy-fermion superconductivity in CeCoIn 5 at 2.3 K|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-8984/13/17/103|journal=Journal of Physics: Condensed Matter|volume=13|issue=17|pages=L337–L342|doi=10.1088/0953-8984/13/17/103|issn=0953-8984}}</ref>
|-
| CePt<sub>3</sub>Si || 0.75 || 非センタ対称結晶構造を持つ初の重い電子系超伝導体 || <ref>{{cite journal|author=E. Bauer |year=2004 |title=Heavy Fermion Superconductivity and Magnetic Order in Noncentrosymmetric CePt3Si |journal=Phys. Rev. Lett. |volume=92|issue=2 | pages=027003 |doi=10.1103/PhysRevLett.92.027003 |pmid=14753961 |display-authors=etal|arxiv=cond-mat/0308083 |bibcode=2004PhRvL..92b7003B |s2cid=20007050 }}</ref>
|-
| CeIn<sub>3</sub> || 0.2 || 高圧でのみ超伝導 || <ref name="Mathur1998">{{cite journal|doi=10.1038/27838|title=Magnetically mediated superconductivity in heavy fermion compounds |year=1998|last1=Mathur|first1=N.D. |last2=Grosche|first2=F.M. |last3=Julian|first3=S.R. |last4=Walker|first4=I.R. |last5=Freye|first5=D.M. |last6=Haselwimmer|first6=R.K.W. |last7=Lonzarich|first7=G.G.| journal=Nature| volume=394|issue=6688 |pages=39 |bibcode=1998Natur.394...39M|s2cid=52837444 }}</ref>
|-
| UBe<sub>13</sub> || 0.85 || p波超伝導体 || <ref name="Ott1983">{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.50.1595 |title=UBe<sub>13</sub>: An Unconventional Actinide Superconductor|year=1983|journal=Phys. Rev. Lett.| volume=50|issue=20|pages=1595 |last1=Ott|first1=H.R. |last3=Fisk|first3=Z. |last2=Rudigier|first2=H. |last4=Smith|first4=J.L.|bibcode=1983PhRvL..50.1595O|url=http://www.escholarship.org/uc/item/18w6w653}}</ref>
|-
| UPt<sub>3</sub>|| 0.48 ||複数の異なる超伝導相 || <ref name="Stewart1984">{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.52.679|title=Possibility of Coexistence of Bulk Superconductivity and Spin Fluctuations in UPt<sub>3</sub> |year=1984|last1=Stewart|first1=G.R. |last2=Fisk|first2=Z. |last3=Willis|first3=J.O. |last4=Smith|first4=J.L. |journal=Phys. Rev. Lett.| volume=52|issue=8 |pages=679 |bibcode=1984PhRvL..52..679S|s2cid=73591098 |url=http://www.escholarship.org/uc/item/6px8s7q3 }}</ref>
|-
| URu<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>|| 1.3 || 17K以下の謎の「隠れた秩序相 」||<ref>{{cite journal|author=Palstra, T. T. M. and Menovsky, A. A. and Berg, J. van den and Dirkmaat, A. J. and Kes, P. H. and Nieuwenhuys, G. J. and Mydosh, J. A. |year=1985|title=Superconducting and Magnetic Transitions in the Heavy-Fermion System URu2Si2 |journal=Phys. Rev. Lett. |volume=55|issue=24 | pages=2727–2730|doi=10.1103/PhysRevLett.55.2727  |pmid=10032222 |bibcode=1985PhRvL..55.2727P |url=https://research.rug.nl/en/publications/ade9b7b6-f4eb-4973-bfbe-7837626183c0 }}</ref>
|-
| UPd<sub>2</sub>Al<sub>3</sub>|| 2.0 || 14K以下では反強磁性 || <ref>{{cite journal|journal= Z. Phys. B | doi=10.1007/BF01453750|title=Heavy-fermion superconductivity at T<sub>c</sub>=2K in the antiferromagnet UPd<sub>2</sub>Al<sub>3</sub>| year=1991|volume=84| issue=1| pages=1|last1=Geibel|first1=C. |last2=Schank|first2=C. |last3=Thies|first3=S.|last4=Kitazawa|first4=H.| last5=Bredl|first5=C.D.| last6=Böhm|first6=A.| last7=Rau|first7=M.| last8=Grauel|first8=A.| last9=Caspary|first9=R.| last10=Helfrich|first10=R. | last11=Ahlheim|first11=U.| last12=Weber|first12=G.| last13=Steglich|first13=F.|bibcode=1991ZPhyB..84....1G| s2cid=121939561}}</ref>
|-
| UNi<sub>2</sub>Al<sub>3</sub>  || 1.1 || 5K以下では反強磁性 || <ref>{{cite journal|journal= Z. Phys. B | doi=10.1007/BF01313397|title=A new heavy-fermion superconductor: UNi<sub>2</sub>Al<sub>3</sub>| year=1991|volume=83| issue=3| pages=305|last1=Geibel|first1=C.  |last2=Thies|first2=S.|last3=Kaczorowski|first3=D.| last4=Mehner|first4=A.| last5=Grauel|first5=A.| last6=Seidel|first6=B.| last7=Ahlheim|first7=U.| last8=Helfrich|first8=R.| last9=Petersen|first9=K.| last10=Bredl|first10=C.D.| last11=Steglich|first11=F.|bibcode=1991ZPhyB..83..305G| s2cid=121206896}}</ref>
|}


== 利用例 ==
超伝導現象は、超高感度の磁気測定装置 ([[超伝導量子干渉計|SQUID]]) や医療用[[核磁気共鳴画像法|核磁気共鳴画像撮影]] (MRI) 装置など、測定用に超伝導電磁石を使用する用途においては既に広く実用されている。しかし、これらの応用例でも冷却に高価な液体[[ヘリウム]]が用いられており、普及の大きな障害となっている。産業用途では実用化の技術開発が進んでいる[[超伝導モーター]]が最も期待されている。[[電力貯蔵]]の用途では[[瞬間停電]]を補償するために高い出力、短い応答速度が着目され、実用化されるに至っているが、現状では大電力を貯蔵するには至らずバッテリーなどよりコンデンサーに近い。また送電線については、生み出された電力のうちの数%は電気抵抗による送電ロスによるものとされており、室温超伝導が実現されれば、このロスを減らすことのできる画期的なテクノロジーとして期待されている。

以下に利用例を示す。
* [[超伝導電磁石]]
* 超伝導加速器空洞
* [[超電導電力線|超伝導電力線]]
** 超伝導モーター（開発中）
** [[核磁気共鳴]] - [[核磁気共鳴画像法]] (MRI)（実用中）
** [[磁気浮上式鉄道]]（[[超電導リニア|超伝導リニア]]）（実証実験段階）
** [[核融合炉]]（計画中）
* [[超伝導量子干渉計]] (SQUID)
* 磁気シールド装置
* 超伝導送電線（小規模の実証実験段階）
* 磁気推進船 - 実験船 [[ヤマト1]]
* 超伝導電力貯蔵装置(SMES)（瞬間停電補償用として実用化されている）
* 超伝導トランジスタ - [[ジョセフソン・コンピューター]]（実用は遠い）
* [[超伝導転移端センサー]]（超高感度な熱量センサーとして実用化されている）

== 関連研究におけるノーベル賞受賞者 ==
# [[ヘイケ・カメルリング・オネス]] (1913)
# [[ジョン・バーディーン]]、[[レオン・クーパー|レオン・N・クーパー]]、[[ジョン・ロバート・シュリーファー]] (1972)
# [[江崎玲於奈]]、[[アイヴァー・ジェーバー]]、[[ブライアン・ジョゼフソン]]（1973年）
# [[ヨハネス・ベドノルツ]]、[[カール・アレクサンダー・ミュラー]]（1987年）
# [[アレクセイ・アブリコソフ]]、[[ヴィタリー・ギンツブルク]]、[[アンソニー・レゲット]](2003)

== その他 ==
;電気抵抗の測定
:超伝導の電気抵抗計測は、測定器自体が抵抗となるために限界がある。そのため、超伝導体の閉回路が作る磁場の測定を行う。磁場が測定されている限り、この閉回路には永久電流が流れているということになるので「閉回路は超伝導状態である」といえる。
;軟超伝導体
:第一種超伝導体のこと。
;硬超伝導体
:第二種超伝導体のこと。

== 参考文献 ==
* {{Cite book|和書|author=大澤直|date=2008年（初刷2006年）|edition=第一版第四刷|title=金属のおはなし|publisher=[[日本規格協会]]|isbn=978-4-542-90275-6|ref=大澤}}
* {{Cite book|和書|author=齋藤勝裕|date=2009年（初版2008年）|edition=第一版第二刷|title=金属のふしぎ|publisher=[[ソフトバンククリエイティブ]]|isbn=978-4-7973-4792-0|ref=齋藤}}
* 野村健太郎：「トポロジカル絶縁体・超伝導体」、丸善出版、ISBN 978-4-621-30103-6 (2016年12月20日).

== 出典 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[オームの法則]]
* [[絶対零度]]
* [[超流動]] - [[高温超伝導]] - [[マイスナー効果]] - [[ジョセフソン効果]] - [[臨界磁場]] - [[ピン止め効果]]
* [[ボース＝アインシュタイン凝縮]]
* [[物性物理学]] - [[高温超伝導]] - [[低温物理学]]

{{物質の状態}}
{{Condensed matter physics topics}}
{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:ちようてんとう}}
[[Category:超伝導|*]]
[[Category:磁気]]
[[Category:電磁気学]]
[[Category:物理学]]