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2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

Superconductivity in elements under very high pressure

Research Project

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Project/Area Number 19104009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

SHIMIZU Katsuya  Osaka University, 極限量子科学研究センター, 教授 (70283736)

Project Period (FY) 2007 – 2011
Keywords超高圧 / 超伝導 / 単体元素 / 高温超伝導 / 高密度
Research Abstract

物性研究において高圧力がもたらす効果は枚挙にいとまがない。物質内の原子間距離を直接的に操作しうる圧力は、結晶構造を変化させるのみならず、これに伴って物質の性質を大きく変える。金属化や超伝導化といった劇的変化がよい例である。常圧力の条件下では超伝導にならない元素も圧力下で超伝導が発現している例がいくつも報告されている。圧力が誘起する量子相転移や、新物質・新機能の創成を目指して高圧下の物性研究が行われてきていた。超高圧力が誘起する超伝導はその極限環境がエキゾチックと思われがちであるが、ありふれた元素を舞台に起こる超伝導現象にこそ「超伝導」理解の本質があると考え、本研究計画を立案した。
高温超伝導の機構解明と室温超伝導の実現につながる物質設計の指針を得ることを目的として元素の超伝導化を追求する。未踏の超高圧力下で室温超伝導が理論予測されている水素の金属化と超伝導化を究極の目標として、超高圧力の発生と低温下での物性測定技術を開発して、元素における超伝導現象の普遍性や可能性を追求する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Superconductivity in alpha-Boron at Mbar Pressure2009

    • Author(s)
      K. Shimizu, M. Kaneshige, Y. Hashimoto, T. Nagatochi, H. Hyodo, K. Kimura
    • Journal Title

      Physica C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pressure-Induced Superconducting State of Europium Metal at Low Temperatures2009

    • Author(s)
      M. Debessai, T. Matsuoka, J. J. Hamlin, J. S. Schilling, K. Shimizu
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 102

      Pages: 197002-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct observation of a pressure-induced metal-to-semiconductor transition in lithium2009

    • Author(s)
      T. Matsuoka, K. Shimizu
    • Journal Title

      Nature 458

      Pages: 186-189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal Structures of Calcium IV and V under High Pressure2008

    • Author(s)
      H. Fujihisa, Y. Nakamoto, K. Shimizu, T. Yabuuchi, Y. Gotoh
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 101

      Pages: 095503-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pressure-Induced Superconductivity in CaLi_22008

    • Author(s)
      T. Matsuoka, M. Debessai, J. J. Hamlin, A. K. Gangopadhyay, J. S. Schilling, K. Shimizu
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 100

      Pages: 197003-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] High pressure induced superconductivity in light elements2009

    • Author(s)
      K. Shimizu
    • Organizer
      The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S-IX)
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] Review of High Pressure Phases of C alcium by the First-principles Calculation2009

    • Author(s)
      T. Ishikawa, H. Nagara, K. Kusakabe, N. Suzuki, J. Tsuchiya, T. Tsuchiya
    • Organizer
      Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2009-07-29
  • [Presentation] 超高圧を用いた物性解析と機能探索2009

    • Author(s)
      清水克哉
    • Organizer
      日本物理学会 第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] Electrical resistivity measurements of α-Boron at high pressure and low temperature2008

    • Author(s)
      K. Shimizu, M. Kaneshige, H. Hyoudo, K. Kimura
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on High Pressure Research
    • Place of Presentation
      Seoul
    • Year and Date
      2008-10-14
  • [Presentation] Exploring higher T_c superconducting element2008

    • Author(s)
      K. Shimizu
    • Organizer
      Gordon Conference on Research at High Pressures
    • Place of Presentation
      Main, USA
    • Year and Date
      2008-08-01
  • [Book] 超伝導ハンドブック 福山秀敏秋光純編2009

    • Author(s)
      清水克哉
    • Total Pages
      214-217
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Remarks] 日刊工業新聞24面「キラリ研究開発41回全ての物質が超伝導に? 超不思議な超高圧の世界」2010.2.1 (前編) 2010.2.15 (後編)

  • [Remarks] 朝日新聞17面「高圧低温で通電ストップリチウムが半導体に変化」、2009.4.7

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Published: 2011-06-18   Modified: 2016-04-21  

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