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ボロンナノベルトへの金属ドープによる新超伝導探索

Research Project

Project/Area Number 17038005
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

木村 薫  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30169924)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 桐原 和大  産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 研究員 (70392610)
越崎 直人  産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 研究チーム長 (40344197)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords超伝導材料・素子 / ナノ材料 / クラスター / ドーピング / 金属物性
Research Abstract

A)ボロンナノベルトへのLiやMgドープの試み
石英管の替わりにステンレス管への封入によるMgドープを行うことで、ボロンナノベルト(BNB)へのより大量のMgドープとMgO微結晶の生成を防ぐことを試みた。BNBをBN坩堝に入れ、それとMgをステンレス管の中に入れ、蓋を溶接することでステンレス管への封入を行った。このとき、仕込み組成の制御を行うためにMgゲッターとしてβ菱面体晶ボロンもいっしょに封入した。粉末X線回折より求めたMgドープBNBの格子定数に大きな伸びが観測され、Mg_<3.4>B_<50>程度までのドープに成功した。MgOのピークは観測されなかったが、高濃度ドープではMgB_2相の生成が見られた。リートベルト法により、α正方晶構造中のMgのドープサイトを決定することができた。
B)ボロンナノベルトの光伝導の環境応答性
大気中、室温で測定したBNBの光電流(バイアス電圧+2V)は、光照射開始後6時間で暗電流(1.5nA)の約3倍程度まで上昇するが、飽和しない。また、光照射終了後の電流値の減衰は十数時間に及ぶ。しかし、この試料を真空中で約200℃で2時間アニールした後、そのまま真空中、室温で測定した光電流は、照射開始直後の速い立上がりの後に減少し、暗電流を下回った。つまり、BNB周囲の環境に応じて光伝導性が変化している。この特性を利用したガスセンサーの特許を出願した。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Dependence of photocurrent in single-crystalline boron nanobelts on atmosphere2006

    • Author(s)
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 89

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mg-doping experiment and electrical transport measurement of boron nanobelts2006

    • Author(s)
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • Journal Title

      Journal of Solid State Chemistry 179

      Pages: 2799-2804

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electron Density Distributions in Derivative Crystals of α-Rhombohedral Boron2006

    • Author(s)
      S.HOSOI, K.KIMURA et al.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 76

    • NAID

      110006278050

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mg-doping Experiment and Electrical Transport Measurement of Boron Nanobelts2006

    • Author(s)
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • Journal Title

      Journal of Solid State Chemistry (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Temperature dependence of electrical conductance in single-crystalline boron nanobelts2005

    • Author(s)
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 86

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electrical Transport of Tetragonal Boron Nanobelts2005

    • Author(s)
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • Journal Title

      Journal of Vacuum Science and Technology B23

      Pages: 2510-2513

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 純ボロンナノベルトの光伝導を利用したガスセンサー及びガス検知方法2006

    • Inventor(s)
      桐原和大, 木村薫 他
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • Industrial Property Number
      2006-231323
    • Filing Date
      2006-08-28
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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