2009 Fiscal Year Annual Research Report
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19104009
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
清水 克哉 Osaka University, 極限量子科学研究センター, 教授 (70283736)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大石 泰生 (財)高輝度光科学研究センター, 利用促進部門I, 主幹研究員 (20344400)
加賀山 朋子 大阪大学, 極限量子科学研究センター, 准教授 (40274675)
長柄 一誠 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (10135676)
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| Keywords | 圧力誘起超伝導 / 超高圧 / 元素 / 軽金属 / X線構造解析 / 第一原理計算 |
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| Research Abstract |
(水素の超高密度圧縮実験)寒剤充填装置に水素充填用加圧装置を装着し、水素を高圧装置(ダイヤモンドアンビルセル)に封入して加圧実験を試行した。SPring-8において高圧下のX線回折実験と下記に示す光学装置によってラマン分光測定を同時に実施した。他グループの先行実験を検証した。
上回る圧力発生は達成しなかったが、より精密な電気抵抗や構造研究の準備を完了できた。
(軽金属元素の超伝導)リチウムの超伝導-半導体転移を発見しこの結果はNature誌に掲載された。25Kを超える超伝導転移温度を発生するカルシウムの160GPa以上の高圧構造について新構造を複数発見した。下記の理論グループの計算から予測される構造に一致した。
(磁性金属元素の超伝導探索)ユーロピウムの反強磁性転移の消失と超伝導転移の発現を詳細に調べるために、圧力分布の少ない微細電極によって電気抵抗測定を行った。イッテリビウムについても30GPa付近まで超伝導探索を行った。
(超高圧下のX線構造解析)SPring-8の超高圧実験ステーションにX線屈折レンズと搭載用ゴニオメータを導入した。これによって軽元素のX線とラマン分光などの光学測定との同時測定を可能になった。水素の超高密度構造解析とラマン分光実験を低温下で同時に達成した。
(結晶構造と超伝導の理論予測)超高圧下のカルシウムの結晶構造と超伝導転移温度について第一原理電子状態計算によって予測した。上記の通り、実験結果を非常に良く説明かつ予測できた。
(圧力発生技術開発)人工ナノ多結晶ダイヤモンドのアンビルとしての応用の可能性を調べるため、超高圧加圧試験を行った。比較的大容量で高圧が達成できることを明らかにした。
(中間研究会の開催)中間研究会を開催し、これまでの研究成果の総括と後半の研究計画を策定した。
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