2018 Fiscal Year Annual Research Report
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17J05926
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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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2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 高圧力 / ダイヤモンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ナノ多結晶ダイヤモンド(NPD)を利用した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NPDアンビル上に電極として微細加工することで、150GPa程度までの高圧力発生に成功した。また、平板状ダイヤモンドアンビルから、キュレット状ダイヤモンドアンビルへの置き換えにより、100GPaまで物性測定を行った後、アンビルを破損することなく大気圧に減圧することに成功した。これは、開発した装置が大気圧と100GPaという超高圧力環境の間を往復して、繰り返し利用可能であることを示している。
装置の改良に加えて、本年度は5つの新しい超伝導体を発見することに成功した。これらの新規超伝導体は、データベース主導型のマテリアルズインフォマティクス的アプローチにより着目した物質群であり、開発した装置とデータ科学の組み合わせにより得られた成果であるといえる。発見した物質群の構成元素を様々に置換することより、さらに新たな新規超伝導体を探し出せる可能性もあり、本研究課題の最終年である来年度は、より多くの超伝導の発見が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
開発した高圧力下物性測定用装置をさらに改良して、目標のひとつであった100 GPa以上の超高圧力を発生させることに成功した。最高到達圧力は150 GPaであり、これは最近報告されている水素化物の高温超伝導が発現する圧力に匹敵する。このことから、当初の予定通り研究が進展したと考えられる。一方で、開発した装置とデータベース主導の物質スクリーニングを駆使し、昨年度だけで7種類の新規超伝導体を発見した。以上の点から、研究課題は期待以上の進展があったと評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に従って、複雑化した電極パターンを利用した高圧力下ホール効果測定、また電界効果トランジスタ構造の作製を行い、圧力の印加とキャリアドープを利用した機能性材料の特性改善に取り組む。
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Research Products
(14 results)
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[Presentation] データ駆動的手法により選別されたAgIn5Se8の圧力誘起超伝導と最近の進捗2019
Author(s)
松本 凌, 原 裕, Hou Zhufeng, 足立 伸太郎, Song Peng, 齋藤 嘉人, 田中 博美, 竹屋 浩幸, 入舩 徹男, 寺倉 清之, 高野 義彦
Organizer
日本物理学会 2019春
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[Presentation] データ駆動的手法を用いた圧力誘起超伝導体の探索2018
Author(s)
松本 凌, ホー ズーフォン, 原 裕, 長尾 雅則, 足立 伸太郎, 仲村 和貴, 村上 諒, 山本 紗矢香, 田中 博美, 宋 鵬, 齋藤 嘉人, 山下 愛智, 入舩 徹男, 竹屋 浩幸, 寺倉 清之, 高野 義彦
Organizer
第79回応用物理学会 2018秋
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[Presentation] データ駆動的手法を用いた新規超伝導体の探索2018
Author(s)
松本 凌, ホー ズーフォン, 原 裕, 長尾 雅則, 足立 伸太郎, 宋 鵬, 齋藤 嘉人, 山下 愛智, 田中 博美, 入舩 徹男, 竹屋 浩幸, 寺倉 清之, 高野 義彦
Organizer
日本物理学会 2018秋
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[Presentation] ダイヤモンド電極導入型DACを用いた価数揺動物質Ce(O,F)SbS2の高圧力下電気抵抗測定2018
Author(s)
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
Organizer
日本物理学会 2018秋
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