ダイヤモンド量子センサによる高圧超伝導体のナノスケール物性計測

• 研究課題/領域番号: 23K26528
• 補助金の研究課題番号: 23H01835 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29010:応用物性関連
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 荒井 慧悟 東京工業大学, 工学院, 准教授 (10786792)
• 研究分担者: 松本 凌 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 研究員 (10883960) ; 東 真太郎 東京工業大学, 理学院, 助教 (60771293)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2025年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2023年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
• キーワード: 量子センシング / ダイヤモンド / 高圧超伝導体

研究開始時の研究の概要

近年、ダイヤモンド・アンヴィル・セル（DAC）内の高温超伝導体が報告されている。ところが、DAC内の温度・圧力・磁場を高分解能にイメージングできるセンサが存在せず、超伝導体である証拠を掴むことは困難である。申請者らは温度・圧力・磁場を高感度・高分解能で計測できるダイヤモンド中の窒素・空孔欠陥（NVセンター）をセンサとして活用することを提案する。本研究は、超高圧下でのNVセンターの振る舞いを明らかにし、DAC内で合成された超伝導体の磁化率等を、その環境温度・圧力とともにナノスケール分解能で計測することを目指す。将来的には、この新たな超高圧プローブで超高圧ナノスケール超伝導科学の分野を切り拓く。