高温超伝導体とは何ですか？

高温超伝導体（HTS）は、ヘリウムの液体状態温度を超える超伝導電気特性を示す材料です。 この温度範囲は、華氏約-452°〜-454°（摂氏-269°〜-270°）であり、超伝導の理論的限界であると考えられていました。 しかし、1986年に、米国の研究者であるカールミュラーとヨハネスベッドノルツは、銅をベースにした高温超伝導化合物のグループを発見しました。 イットリウムバリウム銅酸化物、YBCO ₇ 、ランタンストロンチウム銅酸化物、LSCO、水銀銅酸化物、HgCuOなどのこれらの銅酸塩は、華氏-256°（摂氏-160°）の高温で超伝導を示しました。

MullerとBednorzの発見により、1987年に両方の研究者にノーベル物理学賞が授与されましたが、この分野は進化し続けました。 2008年の継続的な研究により、酸化ランタン鉄ヒ素LaOFeAsなどの鉄およびヒ素の元素に基づいて、超伝導性を示す新しいクラスの化合物が生成されました。 高温超伝導体として最初に実証されたのは、日本の材料科学研究者である細野秀夫氏によって、華氏-366°（摂氏-221°）の温度範囲で実証されました。 セリウム、サマリウム、ネオジムなど、鉄と混合された他の希少元素は、超伝導特性も示す新しい化合物を作り出しました。 高温超伝導体の2009年時点での記録は、タリウム、水銀、銅、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、酸素を組み合わせた化合物で達成され、華氏-211°（摂氏-135°）での超伝導を実証しています。

2011年現在の高温超伝導体研究の分野の焦点は、より良い化合物の材料科学工学でした。 超伝導材料が華氏-211°（摂氏-135°）に達すると、液体窒素の存在下でその品質を調べることができました。 液体窒素は多くの実験室環境で一般的で安定した成分であり、華氏-320°（摂氏-196°）の温度で存在するため、新しい材料のテストがはるかに実用的で広範囲になりました。

従来の社会に対する超伝導技術の利点には、室温に近い温度で動作できる材料が依然として必要です。 超伝導体は文字通り電気の流れに抵抗がないので、電流は超伝導ワイヤにほぼ無期限に流れる可能性があります。 これにより、すべての電気的ニーズに対する電力消費率が削減されるだけでなく、標準の電子技術と比較してこのようなデバイスが超高速になります。 強力な磁石は、手頃な価格の磁気浮上列車、医療用途、核融合エネルギー生産に利用できるようになります。 同様に、そのような超伝導体技術には、2011年に存在するものよりもデータ処理が数億倍も速い量子コンピューターの開発が含まれる可能性があります。