| 研究課題/領域番号 |
21H01624
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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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)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | Q-カーボン / ホウ素ドープ / ダイヤモンドライクカーボン / YAGレーザー / 放射光光電子分光 / 金属化 / 計算科学 / 電子状態 |
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| 研究成果の概要 |
ホウ素ドープQカーボン超伝導の作製のために、まず、原料であるダイヤモンドライクカーボン膜の膜厚を決めた。膜表面に形成されるsp2-rich層の厚さが膜厚とともに増加することを考慮して、200 nm程度の膜厚が適切であるとした。YAGレーザーシステムを用いた試料作製により、波長355 nmのレーザーでも、調節パルスレザーアニール(PLA)法によりQカーボンが得られることを示した。ホウ素ドープQカーボンの作製を行い、金属化を示唆する結果を放射光光電子分光より得た。計算科学による非結晶炭素の特性の研究も行い、非晶質炭素膜の成長プロセスやホウ素ドープがp型アクセプターとして機能することを明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
材料科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、Q-カーボンを作製するためには原料膜の膜厚はホウ素ドープQカーボン超伝導作製の重要な基礎情報として機能する。また、波長355 nmのYAGレーザーシステムでもQカーボンを作製したことで、レーザーの波長には選択の余地があることを示した。金属化を示唆するホウ素ドープQカーボンの形成は、ホウ素ドープQカーボン超伝導体の実現は可能であることを示している。本研究はまた、YAGレーザーシステムによる調節PLA法が非平衡プロセスの制御およびホウ素ドープQカーボン超伝導体の作製に有効であることも示している。計算科学の立場から高濃度ホウ素ドープが金属化への設計指針であることを明示した。
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