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多環縮合パイ電子系超伝導体の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22244045
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関岡山大学

研究代表者

久保園 芳博  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)

連携研究者 神戸 高志  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 准教授 (00277386)
岩佐 義宏  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (20184864)
岡本 秀毅  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 准教授 (30204043)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2011年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2010年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
キーワード超伝導 / 金属ドーピング / フェナセン系有機分子 / グラフェン / グラファイト / 二次元層状分子 / 圧力効果 / キャリアドーピング / トランジスタ / 二次元層状物質 / 有機炭化水素 / 炭素系物質 / 有機芳香族分子 / アニーリング / 電気化学反応 / 高圧合成 / 電界効果キャリア注入 / 炭素系分子 / 芳香族炭化水素超伝導 / 化学ドーピング / 電界効果ドーピング / 構造 / 電子状態
研究成果の概要

多環縮合炭化水素分子固体に対して、アルカリ金属原子を挿入することによる超伝導相の作製と、電界効果によって電気的な特性を制御することを目指した。アルカリ金属原子の挿入のためには、通常の高温加熱法のほかに、液体アンモニア法、電気化学的な手法を用いた。また、金属ドーピングならびに電界効果、電気化学金属ドーピングについては、有機芳香族系をグラフェン、グラファイト系、さらに、二次元層状無機物質にも拡張した。その結果、ピセン系で、18.5%の超伝導体積分率の超伝導試料を得ることに成功し、ゼロ電気抵抗の観測、圧力による超伝導転移温度の上昇を観測した。また、多様な金属挿入系超伝導相を得ることに成功した。

報告書

(6件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 25件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 13件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Transistor Application of NewPicene-type Molecules, 2,9-Dialkylated Phenanthro[1,2-b:8,7-b’]dithiophenes2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono, Keita Hyodo, Hiroki Mori, Shino Hamao, Hidenori Goto, and Yasushi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem.

      巻: C 3 号: 10 ページ: 2413-2421

    • DOI

      10.1039/c4tc02413c

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in Aromatic Hydrocarbons2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono, Hidenori Goto, Taishi Jabuchi, Takayoshi Yokoya, Takashi Kambe, Yusuke Sakai, Masanari Izumi, Lu Zheng, Shino Hamao, and Huyen L. T. Nguyen, Masafumi Sakata, Tomoko Kagayama, Katsuya Shimizu
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: not defined

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Emergence of Double-Dome Superconductivity in Ammoniated Metal-Doped FeSe2015

    • 著者名/発表者名
      Masanari Izumi, Lu Zheng, Yusuke Sakai, Hidenori Goto, Masafumi Sakata, Yuki Nakamoto, Huyen L. T. Nguyen, Tomoko Kagayama, Katsuya Shimizu, Shingo Araki, Tatsuo C. Kobayashi, Takashi Kambe, Dachun Gu, Jing Guo, Jing Liu, Yanchun Li, Liling Sun, Kosmas Prassides, and Yoshihiro Kubozono
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 9477-9477

    • DOI

      10.1038/srep09477

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carrier Accumulation in Graphene with Electron Donor/Acceptor Molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Akiyoshi, Hidenori Goto, Eri Uesugi, Ritsuko Eguchi, Yukihiro Yoshida, Gunzi Saito, Yoshihiro Kubozono
    • 雑誌名

      Advanced Electronic Materials

      巻: not defined

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鉄カルコゲナイド物質の華麗な超伝導ー超伝導研究をリードする化学2015

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 雑誌名

      化学

      巻: 70 ページ: 64-65

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Superconducting phases in (NH3)yMXFeSe1-ZTeZ (M=Li, Na and Ca)2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sakai, Lu Zheng, Masanari Izumi, Kazuya Teranishi, Ritsuko Eguchi, Hidenori Goto, Taiki Onji, Shingo Araki, Tatsuo C. Kobayashi, and Yoshihiro Kubozono
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: B 89 号: 14 ページ: 144509-144509

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.144509

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transistor application of alkyl-substituted picene2014

    • 著者名/発表者名
      Hideki Okamoto, Shino Hamao, Hidenori Goto, Yusuke Sakai, Masanari Izumi, Shin Gohda, Yoshihiro Kubozono, Ritsuko Eguchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 5048-5048

    • DOI

      10.1038/srep05048

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An expanded phenacene-type molecule, [8]phenacene: synthesis and transistor application2014

    • 著者名/発表者名
      Hideki Okamoto, Ritsuko Eguchi, Shino Hamao, Hidenori Goto, Kazuma Gotoh, Masanari Izumi, Yutaka Takaguchi, Shin Gohda, Yoshihiro Kubozono
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 5330-5330

    • DOI

      10.1038/srep05330

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transistor Application of Phenacene Molecules and Their Characteristics2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono, Xuexia He, Shino Hamao, Kazuya Teranishi, Hidenori Goto, Ritsuko Eguchi, Takashi Kambe, Shin Gohda, and Yasushi Nishihara
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 2014 号: 24 ページ: 3806-3819

    • DOI

      10.1002/ejic.201402168

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamics of carrier injection in picene thin-film field-effect transistors with an ionic liquid sheet and ionic liquid gel2014

    • 著者名/発表者名
      Yuya Nagasaki, J.-Hyun Lee, Yoshihiro Kubozono, Takashi Kambe
    • 雑誌名

      Org. Electron.

      巻: 15 号: 11 ページ: 3070-3070

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2014.08.043

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Systematic control of hole-injection barrier height with electron acceptors in [7]phenacene single-crystal field-effect transistors2014

    • 著者名/発表者名
      X. He, S. Hamao, R. Eguchi, H. Goto, Y. Yoshida, G. Saito, Y. Kubozono
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 118 号: 10 ページ: 5284-5293

    • DOI

      10.1021/jp4107469

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric double-layer capacitance between an ionic liquid and few-layer graphene2013

    • 著者名/発表者名
      E. Uesugi, H. Goto, R. Eguchi, A. Fujiwara, Y. Kubozono
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 3 号: 1 ページ: 1595-1595

    • DOI

      10.1038/srep01595

    • NAID

      120005348283

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of single crystal field-effct transistors with phenacene-type molecules and their excellent transistor characteristics2013

    • 著者名/発表者名
      X. He, R. Eguchi, H. Goto, E. Uesugi, S. Hamao, Y. Takabayashi, Y. Kubozono
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 14 号: 6 ページ: 1673-1682

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2013.03.035

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in (NH3)yCs0.4FeSe2013

    • 著者名/発表者名
      L. Zheng, M. Izumi, Y. Sakai, R. Eguchi, H. Goto, Y. Takabayashi, T. Kambe, T. Onji, S. Araki, T. C. Kobayashi, J. Kim, A. Fujiwara, Y. Kubozono
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 号: 9 ページ: 94521-94521

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.094521

    • NAID

      120005348282

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parity effects in few-layer graphene2013

    • 著者名/発表者名
      H. Goto, E. Uesugi, R. Eguchi, Y. Kubozzono
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 13 号: 11 ページ: 5153-5158

    • DOI

      10.1021/nl402404z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of zero resistivity in K-doped picene2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Teranishi (第一著者のみ掲載)
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 6 ページ: 60505-60505

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.060505

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Edge-dependent transport poperties in graphene2013

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Goto (第一著者のみ掲載)
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 13 号: 3 ページ: 1126-1130

    • DOI

      10.1021/nl3044844

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric-double-layer transistors with thin crystals of FeSe1-xTex (x = 0.9 and 1.0)2013

    • 著者名/発表者名
      Ritsuko Eguchi (第一著者のみ掲載)
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 102 号: 10 ページ: 103506-103506

    • DOI

      10.1063/1.4795626

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and physical properties of metal-doped picene solids2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kambe (第一著者のみ掲載)
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 86 号: 21 ページ: 214507-214507

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.214507

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] O2-exposure and light-irradiation properties of picene thin film field-effect transistor: a new way toward O2 gas sensor2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sugawara (第一著者のみ掲載)
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 171-172 ページ: 544-549

    • DOI

      10.1016/j.snb.2012.05.030

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong intramolecular electron-phonon coupling in negatively charged aromatic superconductor picene2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kato, Takashi Kambe, Yoshihiro Kubozono
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 107 号: 7 ページ: 77001-77001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.107.077001

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-intercalated hydrocarbons : a new class of carbon-based superconductors2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kubozono, H.Mitamura, 他13名
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics (Perspective article)

      巻: 13 ページ: 16476-16493

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of conjugated hydrocarbon based thin film tranistor with ionic liquid gate dielectric2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kaji, K.Ogawa, R.Eguchi, H.Goto, Y.Sugawara, T.Kambe, K.Akaike, S.Gohda, A.Fujiwara, Y.Kubozono
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 12 号: 12 ページ: 2076-2083

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2011.08.016

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of field-effect transistors using the one-dimensional extended hydrocarbon [7]phenacene2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugawara, Y.Kaji, K.Ogawa, R.Eguchi, S.Oikawa, H.Gohda, A.Fujiwara, Y.Kubozono
    • 雑誌名

      Applied physics Letters

      巻: 98

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cherage-Transfer Satellite in ce@C82 Probed by Resonant X-ray Emission Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yamaoka, A.Kotani, Y.Kubozono, A.M.Vlaicu, H.Oohashi, T.Tochio, Y.Ito, H.Yoshikawa
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 芳香族分子ピセン結晶における超伝導の発見2010

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博、神戸高志、岡本秀毅、藤原明比古
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 65 ページ: 978-983

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有機エレクトロニクス・超伝導における局所構造の重要性2015

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会シンポジウム
    • 発表場所
      東京都 早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェナセン系有機分子を使う高性能トランジスタ2014

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      短期研究会「有機固体化学の最前線2014」
    • 発表場所
      松山市 愛媛大学
    • 年月日
      2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pressure-tuned Tc in metal doped hydrocarbon and graphite superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubzoono
    • 学会等名
      Ushimado International Workshop on Physics and Chemistry of Novel Superconductors and Related Materials
    • 発表場所
      Ushimado, Okayama-pref., Japan
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity in metal doped hydrocarbons / graphite , and transistor application of hydrocarbons2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      ICSM 2014
    • 発表場所
      Turku, Finland
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity of metal doped FeSeTe and Hydrocarbons2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      Seminar in Institute of Physics, Chinese Academy of Science, Beijing, Chin
    • 発表場所
      中国・北京市 中国科学院物理学研究所
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Organic hydrocarbon superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      GORDON RESEARCH CONFERNCE (Superconductivity)
    • 発表場所
      Les Diablerets, Switzerland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New Carbon Superconductors: Synthese and Physical Properties2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      International Conference on 'Qunatum in Complex Materilas
    • 発表場所
      Ischia, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity in metal doped hydrocarbons: characterization, structure, transport properties and mechanism of superconductivity2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro kubozono
    • 学会等名
      ISCOM 2013
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity in metal-intercalated FeSeTe, graphite and hydrocarbons2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      ICTP LEMSUPER Conference on Mechanisms and Developments in Light-Element Based and Other Novel Superconductors
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機多環縮合炭化水素のエレクトロニクス応用と超伝導2013

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      第7回分子科学会討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 芳香族超伝導の実験2013

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      日本物理学会領域7・8合同シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェナセン系有機電界効果トランジスタの特性2012

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      日本物理学会第67年次大会
    • 発表場所
      西宮
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 有機芳香族超伝導体の現状2012

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      新学術領域(鹿野田特定)研究会
    • 発表場所
      仙台(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity and electronics of new carbon materials2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      Mulifunctional Hybrids and Organics
    • 発表場所
      Napoli, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity and transistor characteristics of carbon based materials2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology
    • 発表場所
      Ha long City, Vietnum
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity in metal doped hydrocarbons and their physical/chemical properties2011

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      International Symposium on Frontier Superconductivity Research I
    • 発表場所
      北京・中国(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A new class of carbon-based superconductors : metal doped hydrocarbons2011

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 学会等名
      The15th Japan-US workshop on Advanced Superconductors
    • 発表場所
      大阪(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] New type of carbon-based superconductors : metal intercalated hydrocarbons2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kubozono
    • 学会等名
      International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials
    • 発表場所
      Kirchberg/Tilol Austria
    • 年月日
      2011-03-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 未来材料を創出するπ電子系の科学(超伝導物質のπ電子科学)2013

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 超伝導現象と高温超伝導体(有機超伝導体)2013

    • 著者名/発表者名
      久保園芳博
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      NTS出版
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 岡山大学理学部附属界面科学研究施設

    • URL

      http://interfa.rlss.okayama-u.ac.jp/publication.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 界面科学研究施設粉体物性学部門

    • URL

      http://interfa.rlss.okayama-u.ac.jp/publication.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://interfa.rlss.okayama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://interfa.rlss.okayama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

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