| 研究領域 | 配列ナノ空間を利用した新物質科学:ユビキタス元素戦略 |
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| 研究課題/領域番号 |
19051014
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
高野 義彦 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, グループリーダー (10354341)
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| 研究分担者 |
山口 尚秀 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, 主任研究員 (70399385)
津田 俊輔 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA独立研究者 (80422442)
長尾 雅則 山梨大学, クリスタル科学研究センター, 助教 (10512478)
川江 健 金沢大学, 電子情報学系, 講師 (30401897)
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| キーワード | ダイヤモンド / カーボンナノチューブ / グラファイト / ホウ素 / ドーピング / 超伝導 / インターカレーション / 鉄系超伝導 |
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| 研究概要 |
ダイヤモンドは、ドーピングするホウ素の量を制御することにより絶縁体から半導体、金属、超伝導とその特性を制御することができる。この特徴を生かして,ダイヤモンドのみから成る新デバイスの開発を行うために、薄膜成長技術の開発を行った。ダイヤモンド基板上の任意の場所に任意の厚さの任意のホウ素濃度のダイヤモンドを成膜する技術の構築であり、この達成により、ホウ素ドープダイヤモンドのみで形成された新しいデバイス作製の基礎となる技術である。ジョセフソン接合では、上下二つの超伝導ダイヤモンド薄膜の間に薄い絶縁体ダイヤモンドを積層する必要があり、これは大変困難な成膜条件である。単結晶ダイヤモンド基板に超伝導ダイヤモンド薄膜を積層し、その上に絶縁体超薄膜ダイヤモンドをきわめて薄い厚さで成膜し、その上に超伝導ダイヤモンドを成膜し完成させた。得られた積層膜をSIMSで分析したところ、絶縁体層はホウ素濃度を金属絶縁体転移濃度以下に抑えることに成功した。
マイクロ波CVD法を用いたホウ素ドープカーボンナノチューブの簡便合成法を開発した。マイクロ波プラズマは原料ガスの分解に不可欠である一方、プラズマは成長したナノチューブを分解してエッチングしてしまうという問題点があるため、プラズマによるガスの分解とナノチューブの成長する区域を分離する工夫を施し成功した。さらに、一本のナノチューブの圧力下電気抵抗測定を可能にするために技術開発を行った。
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