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二十面体構造のホウ素系物質による超伝導探索

研究課題

研究課題/領域番号 20045009
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

白井 光雲  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (60178647)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード超伝導材料 / マテリアルデサイン / ドーピング / 半導体材料 / 第一原理計算 / マテリアルデザイン
研究概要

1) ホウ素の高圧での物質探索と超伝導
高圧での超伝導の発見が引きがねとなりホウ素の高圧での構造探索が行われるようになったが。最近までホウ素の相図は知られていなかった。我々はホウ素の相図を初めて理論的に予測した。高圧でα相が安定であることが示され、それに基づき高圧での超伝導実験が、共同研究者により行われついに超伝導の発見に至っている。高圧での金属化の機構を理論的に明らかにした。そして従来相転移が起きていると予測されていたが実はそうでないことを明らかにし、従来の説を覆した。さらに、グラファイトや炭化ホウ素といった物質も高圧で超伝導が出現する可能性があり、高圧での金属化、あるいは伝導度の研究を行った。またダイヤモンド構造のBC_5の作成には高圧が用いられているが、この作成のため条件を明らかにした。
2) 高圧を利用したドーピング法
α相ホウ素にLiをドープすることで高T_c超伝導が期待されているが、Liを適当な量でドープすることが難しい。その困難点を高圧ドーピング法で解決することを理論的に提唱した。この高圧ドーピング法のアイデアはダイヤモンドへの高濃度Bドーピングにも有効である。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (24件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Metallization of α-boron by hydrogen doping2009

    • 著者名/発表者名
      H.Dekura, K.Shirai, A.Yanase
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. 176

      ページ: 12005-120016

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possibility of defect in α-boron2009

    • 著者名/発表者名
      H.Dekura, K.Shirai, A.Yanase
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. 176

      ページ: 12004-12010

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity research on boron solids and an efficient doping method2009

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai, H.Dekura, A.Masago
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser.176 176

      ページ: 12001-120018

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structure and electrical resistivity of α-boron under high pressure2009

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai, H.Dekura, A.Yanase
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 94714-94723

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of impurity diffusion in silicon by IR Laser excitation2009

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai, M.Matsukawa, T.Moriwaki, Y.Ikemoto
    • 雑誌名

      Physica B 404

      ページ: 4685-4688

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ボロンの新高圧相をめぐって2009

    • 著者名/発表者名
      白井光雲
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術 19

      ページ: 304-408

    • NAID

      10026121995

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of high pressure for synthesizing superconducting semiconductors : -analysis of Ekimov's method-2009

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai and H. Dekura
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi B 246

      ページ: 673-678

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A. new structure of Cu complex in Si2009

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, H. Yamaguchi, A. Yanase, and H. Katayama-Yoshida
    • 雑誌名

      J. Phys. : Condens. Matter 21

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi surface and metallic properties of graphite at high pressures

    • 著者名/発表者名
      N.Nakae, J.Ishisada, K.Shirai, A.Yanase
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Solids (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metalicity of boron carbides at high pressure

    • 著者名/発表者名
      H.Dekura, K.Shirai, A.Yanase
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical investigation on synthesizing BC_5 crystal

    • 著者名/発表者名
      N.Nakae, J.Ishisada, H.Dekura, K.Shirai
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calculation of Fermi surface and its application to Li-doped α-boron

    • 著者名/発表者名
      H. Dekura, K. Shirai, and A. Yanase
    • 雑誌名

      J. Comput. and Theor. Nanoscience (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The stable site and diffusion of impurity Cu in Si

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaguchi, K. Shirai, and H. Katayama-Yoshida
    • 雑誌名

      J. Comput. and Theor. Nanoscience (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高圧を利用した硬い超伝導材料探索2010

    • 著者名/発表者名
      白井光雲
    • 学会等名
      第2回配列ナノ空間研究会
    • 発表場所
      広島 宮島商工会館
    • 年月日
      2010-03-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 二十面体構造のホウ素系物質による超伝導探索2010

    • 著者名/発表者名
      白井光雲
    • 学会等名
      第5回特定領域研究会議「配列ナノ空間を利用した新物質科学ユビキタス元素戦略」
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2010-01-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Lifetime and Anharmonicity of Librational Modes in Semiconductors2009

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai
    • 学会等名
      Materials Research Society 2009 Fall Meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center & Sheraton Boston Hotel, U.S.A.
    • 年月日
      2009-12-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] グラファイトの高圧における電気特性と超伝導探索2009

    • 著者名/発表者名
      中江伸也、出倉春彦、白井光雲、柳瀬章
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] BC系における超伝導探索2009

    • 著者名/発表者名
      白井光雲、中江伸也、出倉春彦
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Li添加したαホウ素の動的安定性2009

    • 著者名/発表者名
      出倉春彦、濱田幾太郎、柳瀬章、Nathalie Vast、白井光雲
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シリコン中のCu不純物-最近のトピックスから-2009

    • 著者名/発表者名
      白井光雲
    • 学会等名
      第19回格子欠陥フォーラム
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シリコン中のCu不純物の挙動II2009

    • 著者名/発表者名
      白井光雲、松川和人
    • 学会等名
      2009年秋季応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Metallicity of Boron Carbides at High Pressure2009

    • 著者名/発表者名
      H.Dekura, K.Shirai, A.Yanase
    • 学会等名
      Int.Conf.High Pressure Science and Technology (Joint AIRAP-22 & HPXJ-50)
    • 発表場所
      東京国際交流会館
    • 年月日
      2009-07-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A New Structure of Cu Complex in Si and its Photoluminescence2009

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai, H.Yamaguchi, A.Yanase, H.Katayama-Yoshida
    • 学会等名
      25^<th> International Conference on Defects in Semiconductors
    • 発表場所
      St.Petersburg State Polytechnical University, Russia
    • 年月日
      2009-07-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 計算機ナノマテリアルデザインの産業応用2009

    • 著者名/発表者名
      白井光雲
    • 学会等名
      平成21年度第1回産研テクノサロン
    • 発表場所
      大阪大学産業科学研究所
    • 年月日
      2009-06-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity of Icosahedron-Based Semiconducting Boron2009

    • 著者名/発表者名
      K.Shirai
    • 学会等名
      15^<th> International Symposium on Intercalation Compounds
    • 発表場所
      Tsinghua University, Beijing China
    • 年月日
      2009-05-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 二十面体構造のホウ素系物質による超伝導探索2009

    • 著者名/発表者名
      白井光雲
    • 学会等名
      特定領域研究「配列ナノ空間を利用した新物質科学ユビキタス元素戦略」第3回領域会議
    • 発表場所
      東工大、大岡山キャンパス
    • 年月日
      2009-01-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Metalliztion of electron-phonon coupling in icosahedral α-B_<12> and Li-doped B_<12>2009

    • 著者名/発表者名
      H. Dekura, N. Vast, E. Betranhandy, K. Shirai, and V. Trinite
    • 学会等名
      14th International Workshop on Computational Physics and Materials Science : Total Energy and Force Methods
    • 発表場所
      Trieste, Itally
    • 年月日
      2009-01-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] シリコン中の単原子空孔がもたらす格子ダイナミクスへの影響2008

    • 著者名/発表者名
      白井光雲、出倉春彦
    • 学会等名
      物性科学領域横断研究会「スピンが拓く物性科学の最前線」
    • 発表場所
      東大本郷キャンパス武田ホール
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ボロン、ダイヤモンド結晶における高濃度ドープによる超伝導実現 : -高圧による実現-2008

    • 著者名/発表者名
      白井光雲、出倉春彦
    • 学会等名
      2008年度格子欠陥フォーラム「欠陥研究、その明日への挑戦」
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] αホウ素の不純物添加による金属化2008

    • 著者名/発表者名
      出倉春彦、白井光雲
    • 学会等名
      2008年春の日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ekimovの高圧を使ったBドープダイヤモンド作成の解析2008

    • 著者名/発表者名
      白井光雲、出倉春彦
    • 学会等名
      2008年春の日本物理学会
    • 発表場所
      岩手大
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Utilization of high pressure for synthesizing superconducting semiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, H. Dekura, and A. Yanase
    • 学会等名
      13th High Pressure Semiconductor Physics
    • 発表場所
      Fortaleza, Brazil(Invited)
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A new doping method to semiconducting boron for superconductivity application2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, H. Dekura, and A. Masago
    • 学会等名
      16th International Symposium on Boron and Rnrides and Related Materials
    • 発表場所
      Matsue, Shimane(Oral)
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Metallization of a-boron for superconductive material2008

    • 著者名/発表者名
      H. Dekura, K. Shirai, A. Yanase
    • 学会等名
      16th International Symposium on Boron and Borides and Related Materials
    • 発表場所
      Matsue, Shimane
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Possibility of defect in α-boron2008

    • 著者名/発表者名
      H. Dekura, K. Shirai, A. Yanase
    • 学会等名
      16th International Symposium on Boron and Borides and Related Materials
    • 発表場所
      Matsue, Shimane
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Cu complex in silicon and its photoluminescence(Oral)2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, H. Yamaguchi, K. Matsukawa, A. Yanase, and S. Emura
    • 学会等名
      29th International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2008-07-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Utilization of high pressure for synthesizing superconductivity in semiconductors : -analysis of Ekimov's method-2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, H. Dekura
    • 学会等名
      International Workshop on Superconductivity in Diamond and Related Materials
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2008-07-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 「高圧における固体ホウ素の性質」第16回ホウ素・ホウ化物および関連物質国際会議組織委員会編「ホウ素・ホウ化物および関連物質の基礎と応用」2008

    • 著者名/発表者名
      白井光雲
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cmp.sanken.osaka-u.ac.jp/~koun/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cmp.sanken.osaka-u.ac.jp/~koun/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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