Emergence of Room Temperature Supercondutor under Ambient Pressure

2024 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K18692
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: The University of Electro-Communications (2024); Okayama University (2022-2023)
• Principal Investigator: Akimitsu Jun 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 客員教授 (80013522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀金 和正 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, サイテック・コーディネーター(特任) (10406829)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2025-03-31
• Keywords: 室温超伝導 / ボロン系 / 遷移金属酸化物

Outline of Final Research Achievements

Aiming to achieve room temperature superconductivity, we focus on the boride compound and transition metal oxides. In order to clarify the weak anomaly in the susceptibility around 350 K observed in TiB2, we synthesized samples assuming the presence of metastable phases in the Ti-B binary system, new boron carbides, and contamination during the synthesis process. As a result, we succeeded in synthesizing the main phases of metastable phases TiB and Ti3B4, and TiBC with Ti layer inserted between BC layers, but could not reproduce the anomaly around 350K.
Furthermore, we attempted to synthesize electron-doped Sr2IrO4 phase by Li-ion intercalation, where high-Tc superconductivity is expected to appear. However, no sign of superconductivity was observed.

Free Research Field

固体物理学（超伝導・磁性）

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた主な成果は、純良なTiBCの合成法の確立とLi-B-C三元素系試料での新規超伝導シグナルの観測である。これらは、高温超伝導発現が予想されているBC3層を有する層状ホウ炭化物における新超伝導体開発への重要な示唆を与える。また、同様に214型遷移金属酸化物では、Sr2IrO4はSrサイトへの他元素置換を組み合わせることで、少量ではあるがLiインターカレーションされた可能性があり、理論計算から超伝導発現に重要とされるエレクトロンドープへつながる成果といえる。
以上のように、これらの成果は、新しい高温超伝導体開発へつながる重要な学術的意義がある。