ぶひんブログ

 【イントロ】 　室温で電気が散逸なく流れる超伝導の実現は、様々な産業の形態を変えてしまう可能性のある夢のある技術です。その実現の舞台として古くから 高圧下の金属水素 が着目されていました。2015年にドイツのEremetsらのグループが 硫化水素の高圧下高温超伝導 を発見して以降、水素化物に注目が集まっていました。 　そんな中、人類最初の室温での超伝導状態の実現として、R. Dias等による C-S-H系高圧超伝導論文 がNatureに掲載されセンセーショナルなニュースとなりました。しかし、Eremetsらのグループ含め、 Diasらのグループ 以外での追試は尽く失敗し再現性の観点から疑問が抱かれていました。加えて、アメリカの物理学者、 J. E. Hirsch らはNatureに掲載されたデータ、特に磁化率のバックグラウンド信号除去の取扱に 疑義があると批判 を続けていました。その中で、Hirschの 批判論文が撤回 されたり、Diasたちの 関連PRL論文が撤回 されたりと論争は激しさを増していました。 　これら批判に答える形で、2022年9月、 Natureは当該論文の撤回を決定 しました。この撤回に対して、「磁化率の生データでも十分超伝導の証拠になっている」「超伝導のもう一つの証拠たるゼロ抵抗は否定されていない」とDiasら著者たちは同意していませんが、データの不透明な取り扱い自体がデータの信憑性を疑わせるということでNature編集部の権限で撤回が決定されたようです。(追記： Natureの関連ニュース ） 　 この論争はScience誌でも 「‘Something is seriously wrong’: Room-temperature superconductivity study retracted」 として、早速特集記事が組まれています。 撤回に同意していない著者たちは、生データを含んだ形で当該論文をNatureに再投稿を検討しているそうです。さらには、未発表の発見も含めた 室温超伝導体を利用したビジネス を行おうとしています。一方で、J. E. Hirschは引き続き論文そのものが偽りなのではないかと疑っており批判を続ける意思のようです。Scienceの記事にある Eremetsの「Diasたちの新たな室温超伝導の発見をどうして信じ

【イントロ】 　議論って大切ですよね。 　お互いの異なる意見を戦わせることでお互いの視点を アウフヘーベン し、新しい視点に立つための重要なプロセスです。 　議論が重要なのはアカデミックの世界でも同じ。特に議論が起きるような研究はそれだけ多くの研究者が注目している論点という証拠でもあります。 　そこで本記事では、凝縮物性系の世界で議論になっているテーマについて、まとめてみました。 　他のテーマも気がついたら追記します。 【方法】 記憶の海に潜り溺れました。 【結果】  銅酸化物の擬ギャップ相の起源と正体はなにか？ 　銅酸化物高温超伝導体には超伝導転移温度より高い温度から状態密度にギャップが開き始める擬ギャップと呼ばれる現象が存在します。この起源について、その超伝導対形成メカニズムと同じくらい議論が続いています。 　擬ギャップ相がそもそも相なのか、そうだとして相図上のどこで終わりを迎えるのか、秩序変数はなんなのか、異なる理論は実際は同じ現象の異なる解釈なのか・・・様々な論点を抱えつつ以下のようなメカニズムが提案されていますが議論が続いています。 ループカレント説 ネマティック秩序説 PDW (Pair density wave)説 【参考文献】 ・ Keimer, B., Kivelson, S., Norman, M.  et al.   From quantum matter to high-temperature superconductivity in copper oxides .  Nature   518 , 179–186 (2015) . 　：銅酸化物の直近のレビュー、大御所オールスター ・ Philippe Bourges et al.,  Loop currents in quantum matter ,  Comptes Rendus. Physique, Volume 22 (2021) no. S5, pp. 7-31. 　：ループカレントに関するレビュー ・Sourin Mukhopadhyay et al.,  Evidence for a vestigial nematic state in the cuprate pseudogap phase , PNAS,  116 (27) 13249-

【イントロ】 　多くの物質では、電子相関の効果は相関のない状態に対する摂動として扱われます。一方で、電子相関が本質的な物質もありそこでは電子相関は摂動として扱えず、電子相関のある状態とない状態を断熱的に接続できない状態が実現しています。 　この強相関電子状態については、数十年に及ぶ研究にも関わらず、多くの未解決問題があります。強相関電子系を統一的に記述することは可能なのか、それとも、 アンナ・カレーニナ原理 に基づき、「相関のない電子系はどれも似ていて、強相関電子系はそれぞれ異なっている」のでしょうか？ 　そうした強相関電子系の未解決問題を、6人のシニア研究者と46人以上の若手研究者がジョン・ホプキンス大に集まり議論した成果が、 "The Future of the Correlated Electron Problem" ,  arXiv:2010.00584 です。 　とはいえ５５ページの論文読むの大変です。貴重な休日にコレを読もうと思うのは、仕事のストレスで脳をやられた異常者くらいです。 　そこで本記事では、この論文の内容を要約してみました。この記事を読んで興味を持たれた方はもとの論文を読んでみてください。 まとめ 【要約】 「問題」とはなにか この論文では、強相関電子系の問題を以下のように定義しています。 「強相関電子系問題とは、相互作用が非常に強い、あるいは、そのような性質を持っているために、元の「裸の」粒子に基づく理論では、物質特性を質的にさえ記述できないような問題である」 各種問題（A~Fの６つの課題） A、強相関電子系の超伝導 対象になる問題 ： Migdal-Eliashberg理論やその拡張である電子-フォノン結合をペアリング機構とする理論ではうまく説明できない超伝導体のメカニズムの解明 例）銅酸化物、鉄系、重い電子系、有機物、ルテネイト、ニッケル酸化物、カルコゲナイド、捻りグラフェン 想定される解 ： 電子フォノン相互作用のBCS理論のような単一の相互作用にではなく、He3のp波超流動のように複数の相互作用によって超伝導が発現している可能性が高い ただし、ある特定のメカニズムが非従来型超伝導体に寄与しているかどうか説明できないかもしれないという事実は、定量的な質問に対して答えることができないことを意味しない そのような議論の

  もうだめ No.1：2022/9/10 No.2：2022/9/22 No.3：2022/9/25 No.4：2022/10/2 ・電気四重極子二次高調波顕微鏡、すごい ・GANを使った超伝導の機械学習予測、流行りだ ・YBCOの光誘起SC状態はSC状態じゃない？、論争だ ・FeSeのBEC-BCSクロスオーバー実空間観測、強い ・BKBOの局所反転対称性の破れ、新しい ・隕石鉄系超伝導は地球外文明の証、了解 ・単層鉄Fe(Se,Te)の符号反転QPI、懐かしい絵だ ・圧力下トポカゴメ金属の2種類のCDW、豊かね ・光誘起超伝導＝離散時間結晶説、斬新だ ・マンガン酸化物で100K超伝導、本当にありがとうございました ・トポカゴメ金属CsV3Sb5のCDW相にTRSBはない、論争だ ・UTe2のスピン三重項PDWの発見、えぐい技術やで ・機械曲げによる簡単精確モアレ形成、テクい ・イリジウム酸化物の結晶育成方法依存性、渋い ・CSH系高圧室温超伝導のNature論文の撤回、たのしい ・EuAl4のファイバーブラッググレーティング技術による体積変化測定、（E） ・銅酸化物のCDWはネマティック、うんうんそれもまた量子液晶だね ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー ☆No.4 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー Stunning room-temperature-superconductor claim is retracted https://www.nature.com/articles/d41586-022-03066-z CSH系高圧室温超伝導のNature論文の撤回。 盛り上がってきました。 参考：このブログの まとめ記事 polyBERT: A chemical language model to enable fully machine-driven ultrafast polymer informatics https://arxiv.org/abs/2209.14803 「polyBERT は、ポリマーの化学構造を化学言語として扱う」、高分子の記述にもBERTが進出か Coexistence of Reconstructed and Unreconstructed Structures in Stru