磁場に強い超電導体を開発！…未来を切り開く可能性を秘めた革新技術
広島大や島根大、北海道大、東京都立大、技術総合研究所、高輝度光科学研究センターの国内6研究機関の研究グループは、磁場に対して高い耐性を持つ新しい超電導体の開発に成功しました。従来の超電導体よりも高い磁場下でも超伝導状態を維持できるこの技術は、リニアモーターカーや次世代計算機における量子コンピューターの実現に大きく貢献する可能性があります。
超電導とは、物質が特定の温度以下になると電気抵抗がゼロになる現象です。この現象を利用することで、電力損失のない送電や、強力な磁場を発生させることが可能になります。しかし、従来の超電導体は磁場に対して非常に弱く、強い磁場がかかると超伝導状態が壊れてしまうという課題がありました。
今回開発された超電導体は、鉄系超伝導体と呼ばれる新しい種類の超電導体です。従来の超電導体よりも高い温度で超電導状態になるだけでなく、磁場に対する耐性も大幅に向上しています。研究グループは、有機分子を添加することで、鉄系超電導体の結晶構造を制御し、磁場下でも超伝導状態を維持できる材料を作製することに成功しました。
◎磁場に強いカイラル構造の超電導体の新たな開発手法
①超電導体だがカイラル構造ではない: プラチナ
②カイラル構造だが超電導体ではない: イリジウム
③=①+②徐々にイリジウムの割合を高めながら混合物質を作る
④「カイラル構造かつ超電導の物質」の開発
この技術は、次のような分野に大きな影響を与える可能性があります。
● リニアモーターカー
リニアモーターカーは、超電導体によって発生する磁場を利用して高速で走行する鉄道です。従来のリニアモーターカーは、超電導体を保護するために大型の冷凍機が必要でした。しかし、磁場に対して強い超電導体を使えば、冷凍機の小型化が可能になり、リニアモーターカーの建造コストを大幅に削減できます。
● 量子コンピューター
量子コンピューターは、量子力学の原理を利用して従来のコンピューターでは不可能な計算を実行できる次世代計算機です。量子コンピューターを実現するには、極低温と強い磁場が必要となります。今回開発された超電導体は、量子コンピューターに必要な条件を満たす可能性があり、その開発を加速させることが期待されます。
開発の課題と展望
今回の技術は画期的な成果ですが、まだ実用化には課題が残されています。
○コスト：鉄系超電導体は、従来の超電導体よりも高価です。
○製造：高品質な鉄系超電導体を安定的に製造する技術が必要です。
これらの課題を克服するためにpoは、さらなる研究開発が必要です。しかし、研究グループは、これらの課題を克服し、5年以内に実用化を目指しています。
Point：磁場に対して強い超電導体の開発は、科学技術の発展に大きく貢献する革新技術です。この技術が実用化されれば、リニアモーターカーや量子コンピューター、医療機器など、様々な分野で大きな変革が起こることが期待されます。
まとめ
磁場に対して強い超電導体の開発は、夢のような未来を実現する可能性を秘めた技術です。
今回の技術開発は、未来社会を大きく変革する可能性を秘めていると思います。特に、量子コンピューターの実現は、科学技術、医療、経済など、様々な分野に革新をもたらすと考えられます。
一方で、この技術が軍事利用される可能性も懸念されます。強力な磁場を発生させる技術は、兵器の開発にも応用できるからです。研究開発を進める際には、倫理的な問題についても十分に議論する必要があると思います。