2010 Fiscal Year Annual Research Report
二十面体構造のホウ素系物質による超伝導探索
Publicly Offered Research
| Project Area | New Materials Science Using Regulated Nano Spaces －Strategy in Ubiquitous Elements |
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| Project/Area Number |
22013010
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
白井 光雲 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (60178647)
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| Keywords | 超伝導材料 / マテリアルデザイン / ドーピング / 半導体材料 / 第一原理計算 |
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| Research Abstract |
二十面体構造をベースとした半導体であるホウ素結晶において超伝導物質探索を行っている。探索にあたり,この系における相図がわかっておらず実験は手探り状態であったが,我々は相図を理論的に作成するところから出発した。これにより、物質合成の拠りどころが築かれた。α相とβ相の違いが密度に基づくものであることを明らかにした。同時に,この系の付近で次々と新物質(γ相やダイヤモンド構造BC_5)が発見されているが、その相図予測の重要性が改めて認識されるに至っている。この先導的功績が認められ、レビューを著した[1]。
著者は実験グループとα相の超伝導探索で共同研究を行っているが、ようやくα相の高圧での超伝導が発見されるに至っている。α相を題材に選んだお陰で、物理の解明は大きく進んだ[2,3]。金属化の機構は、相転移を伴わない直接的なバンドオーバーラップによるものであること。他の半導体と違って、構造転移を伴わない金属化は、二十面体のflexibilityによるものであること。さらに電気抵抗の圧力依存性にしばしば現われるくびれの解釈は、構造転移を示すものではなく、バンドのbowingによるものであることを解明した。
[1]K.Shirai, J.Superhard Materials, 32 (2010) 205 ; 32 (2010) 336.
[2]K.Shirai, J.Phys.Soc.Jpn.78, (2009) 094714. [3] K.Shirai, in submission
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[Presentation] Superconductivity rsearch on semiconducting boron solids2010
Author(s)
K.Shirai, H.Dekura, A.Yanase
Organizer
International Conference on Core Research and Engineering Science of Advanced Materials (Global COE Program) & Third International Conference on Nanospintronics Design and Realization, 3rd-ICNDR
Place of Presentation
Osaka University Convention Center
Year and Date
2010-05-30
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