東京大学大学院工学系研究科附属量子相エレクトロニクス研究センター?物理工学専攻の岩佐義宏 教授（理化学研究所 創発物性科学研究センター 創発デバイス研究チーム チームリーダー兼任）、同研究科物理工学専攻の斎藤優 大学院生らの研究グループは、京都大学大学院 笠原裕一 准教授、オランダのフローニンゲン（Groningen）大学 叶劍挺 准教授、東北大学金属材料研究所 野島勉 准教授らと共同で、セラミック半導体の一種でかつ原子膜材料である層状窒化物?塩化窒化ジルコニウム（ZrNCl）高品質単結晶をスコッチテープで劈開する方法を用いて不純物の極めて少ない薄膜を作製し、さらにイオン液体を絶縁層として用いる電気二重層トランジスタ（EDLT）構造を形成することにより、ZrNCl表面に原子層レベルの厚みを持ち、乱れの極めて少ない究極の2次元超伝導が発現することを見出しました。さらに磁場下における超伝導の性質を詳細に調べた結果、乱れが極めて少ない超高品質の2次元超伝導体は、磁場下において極低温であっても量子ゆらぎによってその超伝導状態（電気抵抗ゼロの状態）を維持できないことが明らかになりました。これらの研究成果は、今後、2 次元超伝導体の本質的な性質を解明していく上での礎となるだけでなく、次世代のナノエレクトロニクス材料の研究?開発をしていく上で重要な知見を与えるものと期待されます。

　本研究成果は、米国科学雑誌『Science』のオンライン速報版（ScienceXpress平成27年10月1日版）に掲載されました。

電界効果によるZrNClの絶縁体-超伝導転移(A)と超伝導層の厚さ(B)

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東北大学金属材料研究所 情報企画室広報班
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