以大阪大學研究生院基礎工學研究科物質創造專業的助教高橋英史和教授石渡晉太郎爲中心的研究團隊，成功合成出了由磁性層Eu（銪）層和負責電子傳導的Au-Bi（金-鉍）層疊加而成的層狀結構拓撲半金屬EuAuBi單晶。實施了4K條件下的反鐵磁性轉變和2.4K條件下的超導轉變。
圖1. EuAuBi的極性結構和Rashba自旋分裂（左）、及磁序和塞曼自旋分裂的概念圖（右）。（供圖：大阪大學）
超導是包括磁共振造影（MRI）和超導線性等技術在内的尖端產業技術的支柱性材料之一。新型超導開發的重要性，不僅體現在產業應用方面，還體現在基礎研究方面，目前對超越標準理論即BCS理論的特殊超導狀態的探索也正在推進之中。
典型的超導性之前一直被認爲與磁性和極性等性質不相容，但近年來不斷有發現表明，在新型的超導性材料上可以相容這些不同的性質。研究小組發現，兼具磁性和極性的化合物EuAuBi顯示出超導性，透過超低溫物性測量和理論計算，研究人員觀察到了在2.4K條件下實施了特殊超導狀態的超導轉變。
該物質的極性結構是透過形成蜂窩狀晶格的Au和Bi離子在晶體間方向上交替位移形成，是既具有極性結構又顯示磁序和超導性的一種罕見類型。它不僅包含帶有極強磁性的Eu，而且還具有由鉍、金等重元素構成的極性結構，它們透過作用於傳導電子，有望成爲一種新型超導，可以對磁場等外部場表現出特殊的穩定性。
該研究成果已刊登在日本物理可用能學會發行的英文雜誌Journal of the Physical Society of Japan的1月刊上。
高橋助教表示，「這種化合物的超導轉變溫度較低，爲2.4K（約零下271℃），這阻礙了基礎研究和產業應用的進一步開展。因此，我們今後希望透過採用其他元素取代部分化學成分的方法，以提高超導特性」。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Journal of the Physical Society of Japan（JPSJ）
論文：Superconductivity in a Magnetic Rashba Semimetal EuAuBi
DOI：doi.org/10.7566/JPSJ.92.013701
