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銅と酸素を含む層状物質

 超伝導転移温度が50Kを超えるような物質で、現在知られているものはすべて銅と酸素を構成元素として含み、しかも、下の図のような構造になっている。銅と酸素のネットワークでできていて電気を通しやすい平面的な層(CuO2)と、ブロック層と呼ばれる電気を通しにくい層とがサンドイッチ状に積み重なっているというのが共通の特徴である。この層状構造という特徴のために、結晶に対する向きによって電気の流れ方が大きく違う。例えば、層に平行な方向は垂直な方向の電気抵抗に比べて2桁以上低いというような異方的(2次元的)な特徴が一般的に見られる。また大変奇妙なことに、層に平行な方向が金属的、垂直な方向が絶縁体的に見えることもある。

銅酸化物超伝導体では、銅と酸素からできているネットワークからなる面(CuO2面)が電気伝導に主な役割を果たし、ブロック層と交互に積み重なって層状構造を形作っている。

 高温超伝導体物質の持つ特徴のその他の項目
   
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 (2)電子間のクーロン相互作用の効果が重要な、強相関電子系
 (3)常伝導のときの金属状態はどう奇妙なのか?
 (4)超伝導もエキゾティック
 (5)銅酸化物超伝導の応用の可能性

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