研究に関係する元素レビュー

東大CASTの 元素ガチャ 、楽しいですね。駒場祭開催中に機能が追加されてってるのすごい。

後輩がFleetで「研究に関係する元素紹介コーナー」をやってて面白そうだったので私もやってみまようと思います。

• He
  とても大事な寒剤。ジャボ漬けするだけで4Kまで行けるうえ減圧するともっと冷える。他の寒剤は割とすぐに凍ってしまうのでこうは行かない。
  いつも枯渇しそうになっているので心配。大事なので駒場では回収してリサイクルされています。
• N
  とても大事な寒剤その2。液化Heはただのデュワー瓶（魔法瓶）だけだとすぐ熱が伝わって蒸発してしまうので、さらに液化N₂の中につける二重デュワー瓶にしている。ディフュージョンポンプの冷却材としても使ったりする。
  超伝導のデモ実験にも大活躍ですね。弊研究室ではYBCOは学生実験と対外デモでしか使いませんが。
  また不活化ガスとしてHeやN₂が真空系のパージに使われたりもする。
• C, H, O
  洗浄のためにエタノールやアセトンをよく使います。
• F
  試料を作るのにすごく強いパルスレーザーが必要なのだが、その発振にFとKrの混合気体が使われている。気体交換でF₂ボンベを使うときはかなり緊張する。
• Ar
  酸化しやすかったり空気中の水分と反応しやすかったりする物質はArやN₂で満たされたグローブボックスの中で扱います。
• Fe
  私の研究のメイン、FeSeの主成分。超伝導は磁場により壊れるなど磁性とは相性が悪いと考えられていましたがFe系超伝導体というモロに磁性元素を含む超伝導体グループが発見されて大ニュースとなったとか。発見から12年経ちましたが今も高温超伝導の原理解明のため研究が続けられています。
• S, Se, Te
  FeSeのもう一つの主成分。ヒ素を含んでいる他の鉄系超伝導体と比べると安全、ということになっていますが普通に体に悪い。
  周期表の上下ということでSeをSやTeに置換して構造に圧力を加えるなどの効果を導入した物を含めてFeCh（鉄カルコゲナイド）と括られています。
• Cu
  銅線の導線って同じものを指してていながら違うことを意図していてややこしいですよね。
  鉄系と対をなす高温超伝導体のグループ「銅酸化物系」の中心元素。こっちのほうが総じて転移温度は高い。
• Ag
  電気伝導率が最高。すごく細かい配線を繋ぐときによくペースト状のものを使う。
• Au
  錆びない。配線によく使う。50μmや25μmの細線を顕微鏡を覗きながら銀ペーストでつないでいる。
• Pt
  研究で電気化学反応も扱うのだが、その際の電極としてPt箔を用いる。値段の事は考えない。
• In
  柔らかく、融点が低い。ハンダの成分として使われるが、ハンダだと超伝導転移して測定に影響がある場合があるためIn単体を融かして使うこともある。
• Sn
  3.72Kで超伝導を示す。表面の酸化皮膜がジョセフソン接合（超伝導版トンネル効果。普通のトンネル効果よりも厚いスケールの障壁を超えられる他色々な応用例がある）を作るのに丁度いいためちょくちょく使う。
• Y, Ba
  上記銅酸化物系超伝導体で一番メジャーな化合物YBCO（YBa₂Cu₃O_7-x）の他の構成元素。混ぜて焼くだけで液化窒素温度で超伝導を示すのですごい。（混ぜて焼くだけと言うが混ぜるのが結構重労働である。）弊研究室ではデモ実験くらいでしか作らない。
• Bi
  同じく銅酸化物系で有名なBSCCO（Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀）はBi系とも呼ばれる。標準試料としてそこそこ測定に使われている。
• Sr, Ti, Ca, La, Al
  薄膜試料を作るための基板としてSrTiO₃, CaF₂, LaAlO₃などの結晶が使われる。

同じ元素でも人によって見方が違ったりするの、面白いですよね。

みなさんもガチャを回してお気に入りの元素を引いたり引けなかったりしましょう。