LLM技術を利用した常圧高温超伝導体の発見~AIリテラシーを高めるぞ!!!~

20250401追記:エイプリルフールということで、 本日本語記事をベースに、ChtaGPTを使って、APS(アメリカ物理学会)形式の論文に仕上げて見ました。 コレで論文文化を破壊するぞ!!! https://drive.google.com/file/d/1yc_DXIFgi1tluD_zCRV10L1BKds5heEL/view?usp=sharing 【イントロダクション】 超伝導は、固体中の電子の協奏的な相互作用から生じる、創発的な巨視的量子現象である。超伝導はゼロ抵抗とマイスナー効果を特徴とし、基礎研究的な観点だけでなく、超伝導電線、超伝導電磁石、そして最近では量子コンピュータ[1]への応用など工学的な注目も高い。 超伝導の社会的な応用への課題は、その転移温度である。これまで、高圧下では水素化物において250K付近での超伝導転移が観測[2]されているが、常圧では銅酸化物の135Kが最高である[3]。超伝導体のさらなる活用には、冷却が不要でかつ常圧で利用できる高い転移温度をもつ超伝導体の発見が望まれている。 本研究では、近年進展の著しいLLM技術を活用し、常圧で超伝導転移が203Kで生じる物質、硫酸化ウラン(USO)の発見を報告する。 【結果】 本研究では、常圧で高い転移温度を示す銅酸化物に含まれる酸素O、高圧で更に高い転移温度を示す硫化水素H3Sに含まれる硫黄S[4]、そして量子効果に伴う非従来型超伝導の発現が期待されている二テルル化ウランUTe2[5]に含まれるUに着目し、U-S-Oの3元系の物質探索を行った。 図1に示すように、合成された単結晶試料のX線構造解析を行ったところ、正方晶の結晶構造であることが明らかになった。 図1、X線構造回折。 得られた回折データをリートベルト法により解析したところ、図2のようにU, S, Oの各原子がランダムに結晶格子点を占有していることが明らかになった。組成比はほぼ1:1:1であることから、本物質がUSOの組成であることを確認した。 図2、USOの結晶構造の模式図。赤がU、青がS、白がOを表す。 図3には、電気抵抗の温度依存性を示している。電気抵抗は高温では温度に線形な振る舞いを示している。抵抗は203Kで超伝導転移を生じ、測定精度の範囲でゼロ抵抗を示すことを確認した。 図3、電気抵抗の温度依...