京大、鉄原子を含む高温超伝導体の仕組みを解くカギ「電子のネマティック液晶状態」を発見

摘要

今回の成果は、高温超伝導体中の電子の集団が、超伝導転移を起こすよりも高温で、自発的に結晶格子の持っ回転対称性を破った状態に相転移を起こすことを示したもの。この対称性を破った状態は、液晶ディスプレーなどで用いられるネマティック液晶との類似性から、ネマティック電子状態と呼ばれている。類似した電子構造は、今回の研究対象となった鉄原子を含む高温超伝導体だけではなく、銅酸化物高温超伝導体においても報告されていることから、現代物性物理学に残された未解決問題の一つである高温超伝導の発現機構を解明する鍵として、高温超伝導発現機構とネマティック電子状態の関係が注目される。