【岡山大学】高温トポロジカル超伝導を制御する舞台と手法を発見

岡山大学と国立研究開発法人物質・材料研究機構の共同研究成果プレスリリースです。


2026（令和8）年 9月 22日
国立大学法人岡山大学
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＜発表のポイント＞
- トポロジカル超伝導体は次世代量子コンピューターなどへの応用が期待されています。
- 本学の研究グループは、一つの物質において複数のトポロジカル超伝導相を発見しました。
- 本研究成果により、トポロジカル超伝導の基礎的な理解が深まるとともに、次世代量子コンピューターへの応用が加速することが期待されます。



◆概 要
　国立大学法人岡山大学（本部：岡山市北区、学長：那須保友）の大学院環境生命自然科学研究科の小川晟吾大学院生と、その指導教員である同学術研究院環境生命自然科学学域の鄭国慶教授らの研究グループは、高温で実現する超伝導体K2Cr3As3において複数のスピン三重項状態が実現すること、また磁場や温度でトポロジカル超伝導状態を制御できることを発見しました。

　本研究成果は8月20日に米国物理学会速報誌「Physical Review Letters」に掲載されました。また、Editors’ Suggestion（注目論文）に選ばれ、解説記事としても取り上げられました。

　トポロジカル超伝導体は従来の超伝導体とは異なり、その表面や渦糸中心の電子状態が次世代の量子コンピューターに応用できます。一つの物質で複数のトポロジカル相を発見したことで、本研究成果は産業応用に向けての材料基礎を築くものとして注目されています。

　本件は、2026年9月22日に公開されました。


図 . K2Cr3As3のc軸磁場下における温度・磁場相図



◆小川晟吾大学院生と鄭国慶教授からのひとこと
　K2Cr3As3はスピン三重項超伝導体（候補も含め）の中で最高の超伝導転移温度を示し、唯一、ヘリウムの液化温度を上回ります。しかし本物質の単結晶を育成する難易度は極めて高く、安定して大型単結晶を育成できるまでに多くの労力を要しました。また、核磁気共鳴法による精密物性測定と綿密な検証を重ね、ようやく今回の成果を得ることができました。K2Cr3As3が示す多様な超伝導相は豊かな物理を含んでいることはもちろん、次世代量子デバイスへの応用にも貢献が期待されます。我々は今後も本物質が示す新奇な超伝導状態の解明を目指していきます。

鄭教授（左）と小川大学院生



◆論文情報
　論文名：Multiple Phases in K2Cr3As3: A Playground for Manipulating Topological Superconductivity
　掲載誌：Physical Review Letters
　著 者：小川晟吾、三好智己、内田早紀、俣野和明、川崎慎司、稲田佳彦、鄭国慶
　D O I： (リンク »)
　U R L：htリンク ») ">tps://doi.org/10.1103/kykd-2nj4


◆研究資金
　本研究は、科研費（No. 19H00657, No. 22H04482, No. 26K07015）及び岡山工学振興会の支援を受けて実施しました。


◆詳しい研究内容について
　高温トポロジカル超伝導を制御する舞台と手法を発見


◆参 考
・岡山大学 理学部
　 (リンク »)
・岡山大学 理学部 物理学科
　 (リンク »)
・岡山大学 理学部 物理学科 低温物性物理学研究室
　 (リンク »)


◆参考情報
・【岡山大学】ひずみで「2つの超伝導」を分離！電子を惑わすカゴメ金属～世界が注目する物質で、新たな超伝導の制御法を発見～
　 (リンク »)
・【岡山大学】高温超伝導の秘密、解明!? 結晶をひずませると電荷秩序が現れた! ～省エネに貢献する超伝導の仕組み解明に新たな一歩～
　 (リンク »)
・【岡山大学】トポロジカル超伝導が結晶を歪ませる、新奇な物理現象を発見～量子コンピューターへの応用時、量子ビット作製の指針となることが期待～
　 (リンク »)
・【岡山大学】最高の臨界温度を有するスピン三重項超伝導の発見
　 (リンク »)




岡山大学津島キャンパス（岡山市北区）



◆本件お問い合わせ先
　岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域 教授　鄭 国慶
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中3-1-1 岡山大学津島キャンパス
　TEL：086-251-7813
　FAX：086-251-7830
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　TEL：086-235-7983
　E-mail：ouh-csnw◎adm.okayama-u.ac.jp
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