ここ10年の物性物理学をひっくり返したのは、1986年のBednortzとMullerによる銅酸化物高温超伝導の発見でした。それまで何十年も努力が繰り返されてきた高温超伝導の道が彼らの発見によって大きく開かれたのです。おもしろい新物質の発見がいかに物性物理にインパクトを与えるかを如実に示した例といえます。
銅酸化物のような強相関電子系では、電子間の強いクーロン相互作用のために、電子は身動きできなくなって局在してしまいます。ところが、そこにホールを導入すると、局在していた電子たちが動き出し、この時、銅酸化物では典型的なマクロな量子現象である超伝導が非常に高温で劇的に現れたのです。
現時点ではそのメカニズムははっきりと解明されていませんが、局在と伝導の狭間に電子の持つ電荷とスピンの自由度が複雑に絡み合った新しい物理が潜んでいると考えられています。
遷移金属酸化物はこのような強相関電子系の宝庫です。まだまだ多くの新しい化合物が埋もれていると期待され、今後さらなる高温超伝導体やもっとエキゾチックな量子物性を示す物質が見出されるかもしれません。
私を最も興奮させるのは、ある実験が予想とは全く違う結果を生んで、自然が人間の想像を絶する姿を見せるときだった
――――― ブルーノ・ロッシ