以大阪大学研究生院基础工学研究科物质创造专业的助教高桥英史和教授石渡晋太郎为中心的研究团队，成功合成出了由磁性层Eu（铕）层和负责电子传导的Au-Bi（金-铋）层叠加而成的层状结构拓扑半金属EuAuBi单晶。实现了4K条件下的反铁磁性转变和2.4K条件下的超导转变。
图1. EuAuBi的极性结构和Rashba自旋分裂（左）、及磁序和塞曼自旋分裂的概念图（右）。（供图：大阪大学）
超导是包括磁共振成像（MRI）和超导线性等技术在内的尖端产业技术的支柱性材料之一。新型超导开发的重要性，不仅体现在产业应用方面，还体现在基础研究方面，目前对超越标准理论即BCS理论的特殊超导状态的探索也正在推进之中。
典型的超导性之前一直被认为与磁性和极性等性质不相容，但近年来不断有发现表明，在新型的超导性材料上可以兼容这些不同的性质。研究小组发现，兼具磁性和极性的化合物EuAuBi显示出超导性，通过超低温物性测量和理论计算，研究人员观察到了在2.4K条件下实现了特殊超导状态的超导转变。
该物质的极性结构是通过形成蜂窝状晶格的Au和Bi离子在晶体间方向上交替位移形成，是既具有极性结构又显示磁序和超导性的一种罕见类型。它不仅包含带有极强磁性的Eu，而且还具有由铋、金等重元素构成的极性结构，它们通过作用于传导电子，有望成为一种新型超导，可以对磁场等外部场表现出特殊的稳定性。
该研究成果已刊登在日本物理学会发行的英文杂志Journal of the Physical Society of Japan的1月刊上。
高桥助教表示，“这种化合物的超导转变温度较低，为2.4K（约零下271℃），这阻碍了基础研究和产业应用的进一步开展。因此，我们今后希望通过采用其他元素取代部分化学成分的方法，以提高超导特性”。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Journal of the Physical Society of Japan（JPSJ）
论文：Superconductivity in a Magnetic Rashba Semimetal EuAuBi
DOI：doi.org/10.7566/JPSJ.92.013701
