| Project/Area Number |
17J05926
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Electronic materials/Electric materials
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松本 凌 筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 超伝導 / 圧力 / 高圧力 / ダイヤモンド / ダイヤモンドアンビルセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を使用し、超高圧下での物性測定を行うことを目的としている。超高圧下で正確な測定を実現させるためには、数十～数百μm四方の非常に小さなスペースに4端子を形成する必要がある。本研究ではこれまでに、CVDを用いてダイヤモンドにボロンをドープし、金属的な振る舞いを示すボロンドープダイヤの成膜に成功している。これまでに、このボロンドープダイヤモンドをアンビル上に電極として微細加工することで、5つの新しい超伝導体を発見した。
最終年度となる本年度では、これまでに得られた知見に基づき、ダイヤモンドの先端径を微細化させることによって、200 GPa程度の超高圧力の発生と、この圧力下での硫黄水素化物の合成に成功した。合成した硫黄水素化物は30 K程度の超伝導転移温度を示し、これは新たな水素化物高温超伝導体であると考えられる。
また、本年度は、研究実施計画に記載した通り、高圧力下での電気二重層トランジスタ構造の実現にも取り組んだ。ビスマス薄膜を、イオン液体を圧力媒体として加圧した後、ゲーティングを行うことで、試料の電気抵抗をチューニングすることに成功した。また、ゲーティングした状態で圧力を印加していくと、イオン液体が固化することによって、誘起されたキャリアがロックさせることを見出した。
これらの成果から、本研究では研究実施計画で掲げた目標を達成し、材料科学の発展に大きく貢献したものと考えている。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(43 results)
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[Journal Article] Data-driven exploration for pressure-induced superconductors using diamond anvil cell with boron-doped diamond electrodes and undoped diamond insulating layer2020
Author(s)
Ryo Matsumoto, Zhufeng Hou, Shintaro Adachi, Masanori Nagao, Sayaka Yamamoto, Peng Song, Noriyuki Kataoka, Pedro Baptista de Castro, Kensei Terashima, Hiroyuki Takeya, Hiromi Tanaka, Takayoshi Yokoya, Tetsuo Irifune, Kiyoyuki Terakura, and Yoshihiko Takano
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Journal Title
High Pressure Research
Volume: 40
Issue: 1
Pages: 22-34
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Crystal Growth, Structural Analysis, and Pressure-Induced Superconductivity in a AgIn5Se8 Single Crystal Explored by a Data-Driven Approach2020
Author(s)
Ryo Matsumoto, Zhufeng Hou, Hiroshi Hara, Shintaro Adachi, Hiromi Tanaka, Sayaka Yamamoto, Yoshito Saito, Hiroyuki Takeya, Tetsuo Irifune, Kiyoyuki Terakura, and Yoshihiko Takano
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Journal Title
Inorg. Chem.
Volume: 59
Issue: 1
Pages: 325-331
DOI
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Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Pressure-induced superconductivity in the layered pnictogen diselenide NdO0.8F0.2Sb1－xBixSe2 (x=0.3 and 0.7)2019
Author(s)
R. Matsumoto, Y. Goto, S. Yamamoto, K. Sudo, H. Usui, A. Miura, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, S. Adachi, T. Irifune, H. Takeya, H. Tanaka, K. Kuroki, Y. Mizuguchi, and Y. Takano
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 100
Issue: 9
Pages: 094528-094528
DOI
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Peer Reviewed
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[Journal Article] Pressure-induced Superconductivity in Tin Sulfide2019
Author(s)
R. Matsumoto, P. Song, S. Adachi, Y. Saito, H. Hara, A. Yamashita, K. Nakamura, S. Yamamoto, H. Tanaka, T. Irifune, H. Takeya, and Y. Takano
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 99
Issue: 18
Pages: 184502-184502
DOI
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[Presentation] ダイヤモンド電極導入型DACを用いた150 GPa領域での水素化物の合成と測定2019
Author(s)
松本 凌, 榮永茉利, 足立 伸太郎, 山本 紗矢香, 山本 貴史, 寺嶋 健成, 竹屋 浩幸, 入舩徹男, 中本有紀, 清水克哉, 高野 義彦
Organizer
日本物理学会2019年秋季大会
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MATSUMOTO, Ryo, Hou ZHUFENG, YAMAMOTO, Sayaka, Masanori NAGAO, ADACHI, Shintaro, YAMAMOTO, Takafumi, SAITO, Yoshito, 宋 鵬, Hiromi TANAKA, TERASHIMA, Kensei, Tetsuo IRIFUNE, TAKEYA, Hiroyuki, Kiyoyuki TERAKURA, TAKANO, Yoshihiko
Organizer
MRM 2019
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Int'l Joint Research / Invited
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松本 凌, 長尾 雅則, 田中 博美, 原 裕, 足立 伸太郎, 齋藤 嘉人, 宋 鵬, 山下 愛智, 入舩 徹男, 竹屋 浩幸, 高野 義彦
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日本物理学会 2018秋
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