In the trivalent d-electron metals Sc, Y, La, and Lu, only La superconducts at ambient pressure with Tc≒5 K, the other three metals superconduct if high pressure is applied. Earlier measurements of the pressure dependence of Tc for Sc and Lu metal are here extended to much higher pressures. Whereas Tc for Lu increases monotonically with pressure to 12.4 K at 174 GPa, Tc for Sc reaches 19.6 K at 107 GPa, the second highest value observed for any elemental superconductor. At higher pressures a phase transition occurs whereupon Tc drops to 8.31 K at 111 GPa. The Tc(P) dependences for Sc and Lu are compared with those of Y and La. An interesting correlation is pointed out between the value of Tc and the number of d electrons in the conduction band.
3価のd電子系金属であるSc, Y, La, Luの中でLaのみが常圧で約5 Kで超伝導を示す。一方、残りのSc, Y, Luは高圧下においてのみ超伝導を示すことが知られている。本実験では、ScとLuについて過去の実験をはるかに超える高圧までTcの圧力依存性を調べた。その結果、LuのTcは圧力とともに単調に上昇し、174 GPaにおいて12.4 Kに達した。Scでは107 GPaにおいて19.6 Kに達した。この値は単体元素のTcの中で2番目に高い値である。さらに圧力を上げるとScは構造相転移を起こし、そこでTcは下がり111 GPaにおいて8.31 Kとなった。今回行ったLuとScにおける実験の結果と、過去に行われたYとLaの実験の結果よりそれぞれのTcの圧力依存性を比較した。そしてTcの値と、dバンドの電子の占有数Ndとの興味深い関連性について考察した。