ダイヤモンドNVセンターを用いた低温超高感度超高圧電子スピン共鳴装置の開発

• 研究課題/領域番号: 24K00573
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 太田 仁 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 名誉教授 (70194173)
• 研究分担者: 大道 英二 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00323634) ; 藤原 正澄 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 研究教授 (30540190) ; 櫻井 敬博 神戸大学, 研究基盤センター, 助教 (60379477) ; 大久保 晋 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 准教授 (80283901)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2026年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2025年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2024年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: ダイヤモンドNVセンター / 超高圧 / ESR

研究開始時の研究の概要

百GPaレベルを印加可能なダイヤモンドアンビル圧力セルは，新規物理現象を実現出来る極限環境ツールである事は疑う余地がない。一方，その極微小な試料空間から，電子スピン共鳴(ESR)のようなミク ロスコピック計測は不可能であった。本研究では，近年注目される超高感度ナノダイヤモン ドNV-センターの光検出磁気共鳴(ODMR)計測を圧力セルに適用し，超高圧低温テラヘルツESRを可能とし，(I) 世界でも類を見ない測定手法「超高 圧低温ダイヤモンドセンシングESR」を実現する。この多重極限計測により，スピン・電荷・軌道・格子の外場応答を分離し，(II) 物性発現の要となる複合スピン状態を解明する。