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ボロンナノベルトへの金属ドープによる新超伝導探索

研究課題

研究課題/領域番号 17038005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

木村 薫  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30169924)

研究分担者 桐原 和大  産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 研究員 (70392610)
越崎 直人  産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 研究チーム長 (40344197)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード超伝導材料・素子 / ナノ材料 / クラスター / ドーピング / 金属物性
研究概要

A)ボロンナノベルトへのLiやMgドープの試み
石英管の替わりにステンレス管への封入によるMgドープを行うことで、ボロンナノベルト(BNB)へのより大量のMgドープとMgO微結晶の生成を防ぐことを試みた。BNBをBN坩堝に入れ、それとMgをステンレス管の中に入れ、蓋を溶接することでステンレス管への封入を行った。このとき、仕込み組成の制御を行うためにMgゲッターとしてβ菱面体晶ボロンもいっしょに封入した。粉末X線回折より求めたMgドープBNBの格子定数に大きな伸びが観測され、Mg_<3.4>B_<50>程度までのドープに成功した。MgOのピークは観測されなかったが、高濃度ドープではMgB_2相の生成が見られた。リートベルト法により、α正方晶構造中のMgのドープサイトを決定することができた。
B)ボロンナノベルトの光伝導の環境応答性
大気中、室温で測定したBNBの光電流(バイアス電圧+2V)は、光照射開始後6時間で暗電流(1.5nA)の約3倍程度まで上昇するが、飽和しない。また、光照射終了後の電流値の減衰は十数時間に及ぶ。しかし、この試料を真空中で約200℃で2時間アニールした後、そのまま真空中、室温で測定した光電流は、照射開始直後の速い立上がりの後に減少し、暗電流を下回った。つまり、BNB周囲の環境に応じて光伝導性が変化している。この特性を利用したガスセンサーの特許を出願した。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Dependence of photocurrent in single-crystalline boron nanobelts on atmosphere2006

    • 著者名/発表者名
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mg-doping experiment and electrical transport measurement of boron nanobelts2006

    • 著者名/発表者名
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Chemistry 179

      ページ: 2799-2804

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Density Distributions in Derivative Crystals of α-Rhombohedral Boron2006

    • 著者名/発表者名
      S.HOSOI, K.KIMURA et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 76

    • NAID

      110006278050

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mg-doping Experiment and Electrical Transport Measurement of Boron Nanobelts2006

    • 著者名/発表者名
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Chemistry (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of electrical conductance in single-crystalline boron nanobelts2005

    • 著者名/発表者名
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 86

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical Transport of Tetragonal Boron Nanobelts2005

    • 著者名/発表者名
      K.KIRIHARA, K.KIMURA et al.
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science and Technology B23

      ページ: 2510-2513

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 純ボロンナノベルトの光伝導を利用したガスセンサー及びガス検知方法2006

    • 発明者名
      桐原和大, 木村薫 他
    • 権利者名
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権番号
      2006-231323
    • 出願年月日
      2006-08-28
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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