| Project/Area Number |
20H05644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Broad Section B
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
Shimizu Katsuya 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (70283736)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河口 沙織 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主幹研究員 (00773011)
高野 義彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, グループリーダー (10354341)
石河 孝洋 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (40423082)
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| Project Period (FY) |
2020-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥196,560,000 (Direct Cost: ¥151,200,000、Indirect Cost: ¥45,360,000)
Fiscal Year 2024: ¥32,630,000 (Direct Cost: ¥25,100,000、Indirect Cost: ¥7,530,000)
Fiscal Year 2023: ¥31,720,000 (Direct Cost: ¥24,400,000、Indirect Cost: ¥7,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥32,500,000 (Direct Cost: ¥25,000,000、Indirect Cost: ¥7,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥60,060,000 (Direct Cost: ¥46,200,000、Indirect Cost: ¥13,860,000)
Fiscal Year 2020: ¥39,650,000 (Direct Cost: ¥30,500,000、Indirect Cost: ¥9,150,000)
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| Keywords | 超伝導 / 超高圧 / 超伝導デバイス / 高温超伝導 / 高圧力合成 / 水素化物 / 微細デバイス / 高圧合成 |
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| Outline of Research at the Start |
電気抵抗ゼロで電流が流れる超伝導現象は低温でおこるものとされてきたが、近年の高圧力技術と計算科学の進歩によって、高圧力の条件下では室温でも超伝導になる「室温超伝導体」の実現への期待が高まってきた。本研究は、室温超伝導体を高圧力下で合成すること、超伝導体によるデバイス回路を高圧装置内で動作させることを目的に掲げ、室温で動作する超伝導デバイスの作成へつなげる。我が国の高圧力を用いた超伝導物質合成技術、計算・数理データ科学、結晶構造解析技術、精密デバイス化技術を集結し、室温超伝導の実現にとどまらず、その超伝導を実用へつなげることを目指すものである。
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| Outline of Final Research Achievements |
Aiming to realize RTS (Room-Temperature Superconductivity) and RTS-devices, we searched for hydride-based high-temperature superconductors under high pressure, and tested a superconducting device circuit operated under high pressure in a pressure cell (DAC).
Although we could not achieve RTS, we theoretically and experimentally discovered various hydride-based superconductors that exhibit relatively high-temperature superconductivity even under low pressures below 100 GPa. We succeeded in developing a superconducting optical sensor that works under high pressure, and have applied for a patent. This investigation into creating devices that operate superconductors in a small chamber in DAC under high pressure is pioneering.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
「室温超伝導は実現できるのか」そして「それを利用できるか」の問いに答えること目指し、「物質の究極の姿の追求」という学術的室温超伝導の候補物質の水素化物の可能性を追求し、高圧力環境でのデバイス開発を行った。
高圧力下の様々な水素化物高温超伝導体の合成の試みは、パルスレーザーと同期させた放射光X線構造解析技術の高度化、理論的には第一原理計算を用いた物性探索手法開発やそれらのデータベース化つながった。特に高圧力下で作動する超伝導デバイスの開発は国内外において先駆的である。これらの研究成果は、水素化物をはじめとする超伝導体研究の牽引と、高温超伝導物質の社会実装の可能性を示した。
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| Assessment Rating |
Ex-post Assessment
A-: 一部十分ではなかったが、概ね期待どおりの成果があった
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Assessment Rating |
Interim Assessment
A-: 概ね順調に研究が進展しており、一定の成果が見込まれるが、一部に遅れ等が認められるため、今後努力が必要である
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