ダイヤモンド超伝導体とその関連物質の電子状態:バンド半導体-金属転移と超伝導

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340091
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 横谷 尚睦 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90311646)
• 連携研究者: 村岡 祐治 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (10323635) ; 脇田 高徳 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 特任助教 (10423279)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 高濃度ホウ素ドープダイヤモンド超伝導体 / 半導体-金属転移 / 電子状態 / 光電子分光

研究概要

ドープされたバンド半導体における半導体-金属転移に伴う電子状態変化を研究するために、ホウ素ドープダイヤモンドとその関連物質の光電子分光研究を行った。角度分解光電子分光により高濃度ホウ素ドープダイヤモンドにおける価電子帯電子状態を実験的に明らかにした。内殻光電子分光からは、高濃度ドープ試料ではドープ原子が複数の化学サイトに取り込まれる事がわかった。CaC_6およびポタシウムドープピセンにおいては、ドープによる電子状態変化を直接観測し、超伝導性との関連を議論した。

研究成果

• [雑誌論文] Photoemission Study of Electronic Structure Evolution across the Metal-Insulator Transition of Heavily B-doped Diamond (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Okazaki, T.Arakane, K.Sugawara, T.Sato, T.Takahashi, T.Wakita, M.Hirai, Y.Muraoka, Y.Takano, S.Ishii, S.Iriyama, H.Kawarada, T.Yokoya
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.Solids 72 ページ: 582-584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple phosphorus chemical sites in heavily phosphorus-doped diamond (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Okazaki, R.Yoshida, T.Muro, T.Nakamura, T.Wakita, Y.Muraoka, M.Hirai, H.Kato, S.Yamasaki, Y.Takano, S.Ishii, T.Oguchi, T.Yokoya
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 98 ページ: 082107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of pristine and K-doped picene: Nonrigid band change and its implication for electron-intramolecular-vivration interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Okazaki, T.Wakita, T.Muro, Y.Kaji, X.Lee, H.Mitamura, N.Kawasaki, Y.Kubozono, Y.Yamanari, T.kambe, T.Kato, M.Hirai, Y.Muraoka, T.Yokoya
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 82 ページ: 195114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic evidence of the existence of substantial Ca 3d derived states at the Fermi level in the Ca-intercalated graphite superconductor CaC_6 (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Okazaki, R.Yoshida, K.Iwai, K.Noami, T.Muro, T.Nakamura, T.Wakita, Y.Muraoka, M.Hirai, F.Tomioka, Y.Takano, A.Takenaka, M.Toyoda, T.Oguchi, T.Yokoya
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 80 ページ: "035420-1"-"035420-5"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft X-Ray Core-Level Photoemission Study of Boron Sites in Heavily Boron-Doped Diamond Films (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Okazaki, R.Yoshida, T.Muro, T.Wakita, M.Hirai, Y.Muraoka, Y.Takano, S.Iriyama, H.Kawarada, T.Oguchi, T.Yokoya
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78 ページ: 034703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near E_F electronic structure of heavily boron-doped superconducting diamond (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Okazaki, T.Yokoya, J.Nakamura, N.Yamada, T.Nakamura, T.Muro, Y.Tamenori, T.Matsudhita, Y.Takata, T.Tokushima, S.Shin, Y.Takano, N.Nagao, T.Takenouchi, H.Kawarada, T.Oguchi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.Soilds 69 ページ: 2978-2981
  • 査読あり
• [学会発表] Photoemission Study of The Electronic Structure Evolution across Metal-Insulator Transition of Heavily B-doped Diamond (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Okazaki, Takayuki Arakane, Katsuaki Sugawara, Takahumi Sato, Takashi Takahashi, Takanori Wakita, Masaaki Hirai, Yuji Muraoka, Yoshihiko Takano, Satoshi Ishii, Shingo Iriyama, Hiroshi Kawarada, Takayoshi Yokoya
  • 学会等名: the 9th International Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors (SNS2010) (5/23-5/28/2010)
  • 発表場所: Shanghai, Chaina
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 光電子分光による芳香族多環縮合炭化水素ピセンの電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡崎宏之、室隆桂之、為則雄祐、脇田高徳、村岡祐治、平井正明、川崎菜穂子、加地由美子、久保園芳博、山成悠介、神戸高志、横谷尚睦
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 20090928-20090930
• [学会発表] Photoemission Spectroscopy of Doped Band Insulators and Related Superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Yokoya, Hiroyuki Okazaki, Takanori Wakita, Rikiya Yoshida, Masaaki Hirai, Yuji Muraoka
  • 学会等名: The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M^2S-IX)
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
  • 年月日: 20090907-20090912
• [学会発表] Photoemission Study of Ca-intercalated Graphite Superconductor CaC_6 (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Okazaki, R.Yoshida, K.Iwai, K.Noami, T.Muro, T.Nakamura, T.Wakita, Y.Muraoka, M.Hirai, F.Tomioka, Y.Takano, A.Takenaka, M.Toyoda, T.Oguchi, T.Yokoya
  • 学会等名: The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M^2S-IX)
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
  • 年月日: 20090907-20090912
• [学会発表] Photoemission spectroscopy study of heavily boron doped diamond and silicon electronic structures (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Wakita, H.Okazaki, K.Saeki, M.Ono, T.Eguchi, T.Okuda, A.Harasawa, I.Matsuda, Y.Hasegawa, Y.Takano, M.Hirai, Y.Muraoka, T.Yokoya
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM2008) and the 7th Asia-Pacific Workshop
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2008-11-09