電界効果型ダイヤモンドアンビルセルの開発による未知領域の物性探索

• 研究課題/領域番号: 15K17711
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤岡 正弥 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (40637740)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: ダイヤモンドアンビルセル / 電界効果 / 超伝導 / 遷移金属ダイカルコゲナイド

研究成果の概要

ダイヤモンドアンビルセルは圧力を変化させて物質の電気物性を測定することができる。一方、電気二重層トランジスタは物質のキャリア密度を変化させ、電気物性を測定する手法である。本研究では電気二重層トランジスタに利用されるイオン液体をダイヤモンドアンビルセルの圧媒体として利用することで、この両者を融合し、圧力とキャリア密度を同時に制御する新規物性測定手法「電界効果型ダイヤモンドアンビルセル」を開発した。これにより、高圧下でキャリア制御された物質の電気測定が可能となる。今後様々な物質に適用することで、新規物性の発現が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Proton-Driven Intercalation and Ion Substitution Utilizing Solid-State Electrochemical Reaction (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Fujioka, C. Wu, N. Kubo, G. Zhao, A. Inoishi, S. Okada, S. Demura, H. Sakata, M. Ishimaru, H. Kaiju and J. Nishii
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 139 号: 49 ページ: 17987-17993
  • DOI: 10.1021/jacs.7b09328
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Novel diamond anvil cell for electrical measurements using boron-doped metallic diamond electrodes (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Matsumoto, Y. Sasama, M. Fujioka, T. Irifune, M. Tanaka, T. Yamaguchi, H. Takeya, and Y. Takano
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 87 号: 7 ページ: 076103-076103
  • DOI: 10.1063/1.4959154
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Discovery of the Pt-Based Superconductor LaPt5As (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Fujioka, M. Ishimaru, T. Shibuya, Y. Kamihara, C. Tabata H. Amitsuka, A. Miura, M. Tanaka, Y. Takano, H. Kaiju, and J. Nishii
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 138 号: 31 ページ: 9927-9934
  • DOI: 10.1021/jacs.6b04976
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Observation of a Pressure-Induced Phase Transition for Single Crystalline LaO0.5F0.5BiSeS Using a Diamond Anvil Cell (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤岡正弥,松本凌,山木拓馬,Saleem J. Denholme,田中将嗣,竹屋浩幸,山口尚秀,高橋博樹,高野義彦
  • 雑誌名: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 巻: 84 号: 9 ページ: 095001-095001
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.095001
  • NAID: 210000133686
  • 査読あり
• [学会発表] プロトン駆動イオン導入法を用いたAg1/5TaS2の結晶構造と超伝導特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤岡 正弥、白川 直樹、長尾 雅則、久保 直紀、海住 英生、西井 準治
  • 学会等名: 第65回応用物理学会 春季学術講演会
• [学会発表] イオン導入量を制御したAgxTaS2の結晶構造及び電気磁気特性の評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 久保 直紀、藤岡 正弥、海住 英生、西井 準治
  • 学会等名: 第53回応用物理学会北海道支部学術講演会
• [学会発表] Superconductivity and Crystal Structure of LaPt5As with Extremely Long c Lattice Parameter (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Fujioka, H. Kaiju, J. Nishii and Y. Takano
  • 学会等名: IWSRFM2016 (International Workshop on Superconductivity and Related Functional Materials )
  • 発表場所: NIMS (Tsukuba)
  • 年月日: 2016-12-20
• [学会発表] New Intercalation Method for Layered Materials with Nanospace (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Fujioka, H. Kaiju and J. Nishii
  • 学会等名: Nano S＆T-2016
  • 発表場所: Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2016-10-25
  • 招待講演
• [学会発表] 新規プラチナ系超電導体の特異な結晶構造と超電導特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡 正弥
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 高圧合成法による新規Pt系超伝導体の発見 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡正弥
  • 学会等名: 第57回 化合物新磁性材料専門研究会
  • 発表場所: 東京大学 (東京)
  • 招待講演
• [学会発表] Single crystal of SmFeAsO1-xFx with high superconducting transition temperature and low anisotropy (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Fujioka
  • 学会等名: The 16th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: Sapporo(Hokkaido)
  • 年月日: 2015-11-10
• [学会発表] 金属ダイヤモンドを電極とした新しいDAC の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 凌
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場 （愛知県名古屋）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Transport critical current in single crystals of the newly discovered (Ca, La)FeAs2 (2015)
  • 著者名/発表者名: F. Caglieris
  • 学会等名: 12th European Conference on Applied Superconductivity
  • 発表場所: Lyon (France)
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Crystal growth of SmFeAsO1-xFx with a high-fluorine concentration (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Fujioka
  • 学会等名: EMN Phuket Meeting 2015
  • 発表場所: Phuket (Thailand)
  • 年月日: 2015-05-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 光電子ナノ材料研究分野
  • URL: http://nanostructure.es.hokudai.ac.jp/index.html
• [産業財産権] ダイヤモンドアンビル (2015)
  • 発明者名: 高野義彦、藤岡正弥、松本凌
  • 権利者名: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-169469
  • 出願年月日: 2015-08-28