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物理気相成長法による超高濃度ボロンドープナノダイヤモンド膜の創製と超伝導特性

研究課題

研究課題/領域番号 24656389
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関九州大学

研究代表者

吉武 剛  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (40284541)

研究分担者 冨永 亜希  九州大学, 大学院総合理工学研究院, 助教 (50590551)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードダイヤモンド / カーボン / ボロン / 超伝導 / ナノダイヤモンド / ボロンドープ / 薄膜 / アルミニウム / ドーピング / レーザーアブレーション法 / 同軸型アークプラズマ堆積法
研究成果の概要

レーザーアブーレーション法および同軸型アークプラズマ堆積法を用いて,ボロンのドープ量を変化させたナノ微結晶ダイヤモンド膜の作製を行った.超伝導量子干渉素子による磁化率測定により,超伝導現象の発現を調べが,超伝導状態の明確な出現は観測されなかった.カソードルミネッセンス測定で,膜は多量の欠陥を含むことが示唆された.言い換えれば,ナノ微結晶のダイヤモンドの結構性は極めて悪いことがわかった.超伝導現象が発現しない原因として,ダイヤモンド結晶の質が極めて悪いことが考えられる.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Near-Edge X-ray Absorption Fine-Structure Study on Hydrogenated Boron-Doped Ultrananocrystalline Diamond/Amorphous Carbon Composite Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune, Satoshi Takeichi, Shinya Ohmagari, Hiroyuki Setoyama, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn

      巻: -

    • NAID

      130005096529

    • 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] Carrier Transport and Photodetection in Heterojunction Photodiodes Comprising n-Type Silicon and p-Type Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Ohmagari, Takanori Hanada, Yūki Katamune, Sausan Al-Riyami, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 5 ページ: 050307-050307

    • DOI

      10.7567/jjap.53.050307

    • NAID

      210000143736

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterojunction Diodes Comprising Nitrogen-doped Ultrananocrystalline Dia-mond Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition and p-Type Silicon Substrates2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Gima and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Proceedings of International Forum for Green Asia

      巻: 1 ページ: 17-18

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoconduction of B-doped ultrananocrystalline diamond/hydrogenated amorphous carbon composite films in metal semiconductor metal geometry2014

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hanada, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Proceedings of International Forum for Green Asia

      巻: 1 ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Ultrananocrystalline Diamond Powder by Using A Coaxial Arc Plasma Gun2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naragino, Aki Tominaga, Satoru Hattori, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Proceedings of International Forum for Green Asia

      巻: 1 ページ: 39-41

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical and Electrical Properties of Boron-doped Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Proceedings of The 15th Cross Straits Symposium on Materials, Energy and Environment Science and Technology

      巻: 1 ページ: 70-71

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Metal-Semiconductor-Metal Photodetection of Boron-doped Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hanada, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Proceedings of The 15th Cross Straits Symposium on Materials, Energy and Environment Sciences

      巻: 1 ページ: 46-47

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Heterojunction Diodes Comprising p-Type Ultrananocrystalline Diamond Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition and n-Type Silicon Substrates2013

    • 著者名/発表者名
      Yūki Katamune, Shinya Ohmagari, Sausan Al-Riyami, Seishi Takagi, Mahmoud Shahan, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 6R ページ: 65801-65801

    • DOI

      10.7567/jjap.52.065801

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of n-Type Ultrananocrystalline Diamond/Nonhydrogenated Amorphous Carbon Composite Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Depo sition with Boron-Incorporated Graphite Targets2013

    • 著者名/発表者名
      Yūki Katamune, Shinya. Ohmagari, Hiroyuki Setoyama, Kazushi Sumitani, Yasuharu Hirai, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 50 号: 20 ページ: 23-28

    • DOI

      10.1149/05020.0023ecst

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 物理気相成長法による超ナノ微結晶ダイヤモンドの生成とドーピングによる結晶粒成長促進効果2012

    • 著者名/発表者名
      大曲 新矢,花田 賢志,片宗 優貴,吉田 智博,吉武 剛
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌

      巻: 39 ページ: 196-203

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron-Induced Dramatically Enhanced Growth of Diaiond Grains in Nanocrystalline Diaiond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films deposition by Coaxial Arc Plasma Deposition2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 号: 7R ページ: 78-003

    • DOI

      10.1143/jjap.51.078003

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aluminum Incorporation Effects on Diamond Grain Growth in Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune, Shinya Ohmagari, Itsuroh Suzuki, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 51 号: 6R ページ: 68002-68002

    • DOI

      10.1143/jjap.51.068002

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation of Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films Prepared by Physical Vapor Deposition and Their Application to Photodiodes and Hard Coating2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      Hasselt Diamond Workshop 2015 SBDD XX
    • 発表場所
      cultuurcentrum Hasselt
    • 年月日
      2015-02-25 – 2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films Prepared by Physical Vapor Deposition and Their Application to Photodiodes and Hard Coating2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      The first Joint Symposium of Kyushu University and Yonsei University on materials Science and Chemical Engineering (SKY-1)
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2015-02-05 – 2015-02-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Application of Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films to Photodiodes2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoshitake, Y. Katamune, T. Hanada, S. Takeichi, S. Ohmagari
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf 2014)
    • 発表場所
      Big Island of Hawaii
    • 年月日
      2014-12-07 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Bonding Structures of Nitrogen-doping Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon composite films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Gima, Abdelrahman Zkria, Sausan Al-Riyami, Aki Tominaga, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of heterojunction diodes comprising nitrogen-doped ultrananocrystalline diamond/amorphous carbon and p-type silicon2014

    • 著者名/発表者名
      Abdelrahman Zkria, Hiroki Gima, Mahmoud Shaban, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Heterojunction Diodes Comprising Nitrogen-doped Ultrananocrystalline Dia-mond Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition and p-Type Silicon Substrates2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Gima and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      International Forum for Green Asia 2014
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photoconduction of B-doped ultrananocrystalline diamond/hydrogenated amorphous carbon composite films in metal semiconductor metal geometry2014

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hanada, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      International Forum for Green Asia 2014
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural Characterization of Boron-Doped Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Film2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Katamune, S. Al-Riyami, S. Ohmagari, S. Takagi, and T. Yoshitake
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
    • 発表場所
      Kunibiki Messe, Matsue
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Growth of UNCD/a-C:H composite films by PVD and their electrical conductivity control2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoshitake, Yuki Katamune, Takanori Hanada, Hiroki Gima, Abdelrahman M. Ahmed, Shinya Ohmagari, Sausan Al-Riyami, and Kenji Hanada
    • 学会等名
      Japan-France Workshop on Diamond Power Devices
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2014-10-06 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Ultrananocrystalline Diamond/Amorphous Carbon Composite Films and Their Application to Photodetectors2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Ohmagari, Sausan Al-Riyami, Yūki Katamune, Takanori Hanada, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultraviolet Photodetection of Nitrogen-Doped Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films at Low Temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      Abdelrahman Zkria, Mahmoud Shaban, Hiroki Gima, Al-Riyami Sausan, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electrical Properties of Nitrogen-doped Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films Fabricated by Coxial Arc Plasma Depostion2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Gima, Sausan Al-Riyami, Mahmoud Shaban, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 同軸型アークプラズマ堆積法を用いた超ナノ微結晶ダイヤモンド/水素化アモルファスカーボン混相膜における放電周波数の影響2014

    • 著者名/発表者名
      吉田智博,花田賢志,冨永亜希,隅谷和嗣,瀬戸山寛之,吉武剛
    • 学会等名
      九州シンクロトロン光研究センター合同シンポジウム
    • 発表場所
      九州シンクロトロン光研究センター
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 同軸型アークプラズマガンによる窒素ドープn型超ナノ微結晶ダイヤモンド/水素化アモルファスカーボン混相膜の創製2014

    • 著者名/発表者名
      儀間弘樹,Abdelrahman M. A.,吉武剛,冨永亜希,瀬戸山寛之,隅谷和嗣,平井康晴
    • 学会等名
      九州シンクロトロン光研究センター合同シンポジウム
    • 発表場所
      九州シンクロトロン光研究センター
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 同軸型アークプラズマ堆積法により作製されたホウ素ドープ超ナノ微結晶ダイヤモンド混相膜の電気特性と化学結合構造2014

    • 著者名/発表者名
      片宗優貴,大曲新矢,瀬戸山寛之,吉武剛
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス,神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Films for Metal-Semiconductor-Metal Photodetector2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hanada, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      2013 International Conference on SOLID STATE DEVICES AND MATERIALS
    • 発表場所
      Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photovoltaic Characteristics of Heterojunction Diode Comprising Boron-Doped Ultrananocrystalline Diamond/Hydrogenated Amorphous Carbon Composite Film and n-Type Silicon2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      2013 International Conference on SOLID STATE DEVICES AND MATERIALS
    • 発表場所
      Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoconduction of ultrananocrystalline diamond/hydrogenated amorphous carbon composite films in metal-semiconductor-metal geometry2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hanada, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Doshisha Univ., Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Boron Doping Effects on Electrical Properties of Ultrananocrystalline Diamond Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Doshisha Univ., Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoconduction studies of p-type ultrananocrystalline diamond/hydrogenated amorphous carbon composite films prepared by pulsed laser deposition2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hanada, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      E-MRS 2013 SPRING MEETING
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrical properties of heterojunction diodes comprising p-type ultrananocrystalline diamond/hydrogenated amorphous carbon composite films and n-type Silicon substrates2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune, Shinya Ohmagari, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      E-MRS 2013 SPRING MEETING
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemical bonding structures and electrical properties of boron-doped ultrananocrystalline diamond/hydrogenated amorphous carbon composite films prepared by coaxial arc plasma deposition2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Katamune, Shinya Ohmagari, Al-Riyami Sausan, Seishi Takagi, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      E-MRS 2013 SPRING MEETING
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Bドープ超ナノ微結晶ダイヤモンド/アモルファスカーボン混相膜の膜構造と電気特性への水素化の効果2012

    • 著者名/発表者名
      片宗 優貴, 大曲 新矢, 吉武 剛
    • 学会等名
      平成24年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      佐賀大学理工学部
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] p-Type Semiconducting Properties of Boron Doped Ultrananocrystalline Diamond/Amorphous Carbon Composite Films Prepared by Coaxial Arc Plasma Deposition2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Katamune, S. Ohmagari, H. Setoyama, K. Sumitani, Y. Hirai, and T. Yoshitake
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (PRiME2012)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] B ドープによるナノ微結晶ダイヤモンド/水素化アモルファスカーボン混相膜中のダイヤモンド結晶の成長促進効果2012

    • 著者名/発表者名
      片宗 優貴,大曲 新矢,吉武 剛
    • 学会等名
      第73回秋季応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学城北地区&松山大学文京キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理気相成長法による超ナノ微結晶ダイヤモンド/アモルファスカーボン混相膜の作製とその半導体材料としての応用の検討2012

    • 著者名/発表者名
      吉武 剛
    • 学会等名
      表面技術協会 材料機能ドライプロセス部会 第90回例会
    • 発表場所
      出島交流会館,長崎
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 九州大学大学院総合理工学研究院 吉武研究室

    • URL

      http://www.asem.kyushu-u.ac.jp/qq/qq01/index-j.htm

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 九州大学大学院総合理工学研究院融合創造理工学部門吉武研究室

    • URL

      http://www.asem.kyushu-u.ac.jp/qq/qq01/yoshitake/index.htm

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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