ダイヤモンドNVセンターを用いた低温超高感度超高圧電子スピン共鳴装置の開発

• Project/Area Number: 24K00573
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 太田 仁 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 名誉教授 (70194173)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大道 英二 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00323634) ; 藤原 正澄 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 研究教授 (30540190) ; 櫻井 敬博 神戸大学, 研究基盤センター, 助教 (60379477) ; 大久保 晋 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 准教授 (80283901)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2025: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000); Fiscal Year 2024: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: ダイヤモンドNVセンター / 超高圧 / ESR

Outline of Research at the Start

百GPaレベルを印加可能なダイヤモンドアンビル圧力セルは，新規物理現象を実現出来る極限環境ツールである事は疑う余地がない。一方，その極微小な試料空間から，電子スピン共鳴(ESR)のようなミク ロスコピック計測は不可能であった。本研究では，近年注目される超高感度ナノダイヤモン ドNV-センターの光検出磁気共鳴(ODMR)計測を圧力セルに適用し，超高圧低温テラヘルツESRを可能とし，(I) 世界でも類を見ない測定手法「超高 圧低温ダイヤモンドセンシングESR」を実現する。この多重極限計測により，スピン・電荷・軌道・格子の外場応答を分離し，(II) 物性発現の要となる複合スピン状態を解明する。