<フロンティア創造共同研究センター　 教授　 細野秀雄>

　本学フロンティア創造共同研究センター　細野秀雄教授，独立行政法人理化学研究所河野低温物理研究室　河野公俊主任研究員らの研究グループは，石灰とアルミナから構成される化合物12CaO・7Al₂O₃（C12A7）が，超電導を示すことを発見した．

　石灰（カルシウムと酸素の化合物．化学式CaO）と酸化アルミニウム（アルミニウムと酸素の化合物．Al₂O₃）は，教科書類にも記載されているように，電気を流さない代表的な絶縁体である．これらの複合酸化物である12CaO・7Al₂O₃(以下C12A7)も良質な絶縁体であり，また，アルミナセメントの構成成分として広く使用されている．C12A7結晶はナノポーラス構造をとり(図1)，直径0.5nmの籠の中に，酸素イオンが包接されている．研究グループでは，これまでに，籠中の酸素イオンをすべて電子で置き換えることにより，室温・大気中で安定な，C12A7エレクトライド（エレクトライド：電子が負イオンとして振舞うエキゾチックな化合物）を実現し，室温付近では，金属的な電気伝導を示すことを見出してきた．今回，C12A7エレクトライドが，低温（約0.4K）において，電気抵抗がゼロとなる超電導状態に転移することを発見した．

　今回の発見は，ありふれた元素からできた，電気を全く通さないと信じられてきた物質でも，ナノの構造をうまく利用すれば，超電導体に変えることが出来ることを示したものである．同時に，エレクトライド化合物では，初めての超電導の発見であり，新規な超電導体化合物の探索に，新しい化合物群を提示したと言えよう．
　C12A7エレクトライドでは，電子は，籠の電子状態から作られる伝導帯（電子の通り道）を流れている．すなわち，従来の超電導金属とは異なり，結晶中のナノ空間を流れるｓ電子（球状電荷分布をもつ電子）による超電導であり，今回の発見が，超電導発生機構の解明に新たな知見を与えるものと期待される．

　なお，本研究成果は，文部科学省科学研究費　学術創成研究費の補助を受け，東京工業大学フロンティア創造共同研究センター　細野秀雄教授，同大学応用セラミック研究所　川路均准教授，独立行政法人理化学研究所河野低温物理研究室　河野公俊主任研究員の共同研究によるもので，米国化学会誌J.American Chemical Societyに「Superconductivity in an inorganic Electride 12CaO･7Al₂O₃:e-」というタイトルで速報として掲載された．