調節パルスレーザーアニール法による高導電性超硬質Qカーボンの創生

• 研究課題/領域番号: 24K01161
• 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26020:無機材料および物性関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 村岡 祐治 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (10323635)
• 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: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2026年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2025年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 調節パルスレーザーアニール / Qカーボン / ホウ素ドープ / 高導電性 / 超硬質

研究開始時の研究の概要

ホウ素ドープQカーボンを用いて、導電性を金属まで制御できる超硬質アモルファス炭素膜を創生する。試料作製には独自開発した調節パルスレーザーアニール（調節PLA）法を用いる。非平衡過程における超過冷却と超高速急冷を実験パラメータで調節することにより、ホウ素ドープ量を精密に調整する。これにより絶縁体から金属までの導電性制御を、超硬質Qカーボンにて達成する。また、金属化の起源を放射光光電子分光により解明する。窒素やリンをドープしたn型の高導電性超硬質Qカーボンも開発する。本研究により、環境・省資源・省エネ課題を解決する「高導電性超硬質Qカーボン」という新たな物質群をカーボン系材料分野に創出する。