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2013 年度 研究成果報告書

ミクロな分子とマクロな固体での反磁性超電流の関連性の解明と室温超伝導実現への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 23540482
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理・化学物理
研究機関長崎総合科学大学

研究代表者

加藤 貴  長崎総合科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10399214)

連携研究者 久保園 芳博  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)
神戸 高志  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (00277386)
横谷 尚睦  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90311646)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード室温超伝導 / ベンゼン分子内クーパー対 / 分子性超伝導 / 分数電荷 / 状態密度 / 電子-フォノン相互作用 / 場の量子化 / ボース粒子
研究概要

最近、ドイツ、ライプチヒ大で水中撹拌グラファイトの室温超伝導発現の兆候が報告された。この物質の室温超伝導発現は我々のグループにより2008年に理論予測されていた。この現象は我々が提唱した理論で説明出来る事を改めて示した。また、一方で、一分子内ベンゼン内でクーパー対発見の報告が、スイス、Paul Scherrer研究所、アメリカ、ウィスコンシン大からあった。この現象は、我々が2007以降、提案していたメカニズムで説明出来ることを示した。上記、2つの研究を組み合わせて、固体室温超伝導は「夢」ではなく「後、1歩の工夫で届く範疇」にまでくるところまで進展させた。

  • 研究成果

    (47件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (8件)

  • [雑誌論文] Vibronic interactions and their role in the formation of Cooper pairs in superconductivity2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Jahn-Teller Conference 2014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New interpretation of the role of vibronic interactions in superconductivity2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Jahn-Teller Conference 2014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Guiding principle towards room-temperature superconductivity2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Nano Science & Technologies

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The forming of a Cooper pair in benzene molecule2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Nano Science & Technologies

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Formation of Cooper Pairs and Their Role in Nondissipative Diamagnetic Currents in the Micro- and Macro-Scopic Sized Graphene Materials; Towards High-Temperature Superconductivity2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Micro nano Devices

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibronic Interactions in Fractionally Charged Hydrocarbons2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117 ページ: 17211-17224

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Interpretation of the role of electron-phonon interactions in electron pairing in superconductivity2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Synth. Met

      巻: 181 ページ: 45-51

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibronic Interactions and Possible High-Temperature Superconductivity in Aromatic Hydrocarbons; A Theoretical Study2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Nano Science & Technologies

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypothetical Room-Temperature Superconductivity in Perfect Pure Diamonds2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Nano Science & Technologies

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and physical properties of metal doped picene solids2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kambe, T. Kato, and Y. Kubozono, et al
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 ページ: 214507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron-phonon Interactions and Superconductivity in Nano-Sized Graphene-Like Molecular Systems2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Nano Science & Technologies

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of Electron-Phonon Interactions on Doped Carriers in the Negatively Fractionally Charged Polyacene Molecular Crystals2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 115 ページ: 21383-21389

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong Intramolecular Electron-Phonon Coupling in Negatively Charged Aromatic Superconductor Picene2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, T. Kambe, and Y. Kubozono
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 107 ページ: 077001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New method of accurate estimation of the electron-phonon coupling constants in fractionally charged incommensurate electronic sates in molecular systems2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 135 ページ: 024103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of phonon- and photon-coupled interactions in electron pairing in solid state materials2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Synth. Met

      巻: 161 ページ: 2113-2123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Ohmic current-voltage characteristics in the positively charged tetrathiafulvalene (TTF) molecular crystals2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Synth. Met

      巻: 161 ページ: 704-712

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-intercalated aromatic hydrocarbons : a new class of carbon-based superconductors2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubozono, T. Kato, and T. Aoki
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys

      巻: 161 ページ: 16476-16493

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of vibronic interaction on electronic properties and diamagnetic currents in the neutral H_2 molecules2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      The Jahn-Teller effects

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Role of Electron-Phonon Interactions in Electron Pairing in Solid State Materials2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      International Conference of New Science Created by Materials with Nano Spaces : from Fundamentals to Applications

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron-Phonon Interactions and Superconductivity in the Negatively Charged Phenanthrene and Picene2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      International Conference of New Science Created by Materials with Nano Spaces : from Fundamentals to Applications

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mechanism of the forming of Cooper pairs in aromatic hydrocarbons

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for metallic states in potassium-intercalated picene film on graphite

    • 著者名/発表者名
      H. Okazaki, T. Jabuchi, T. Wakita, T. Kato, Y. Muraoka, T. Yokoya
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] The Formation of Cooper Pairs and Their Role in Nondissipative Diamagnetic Currents in the Micro- and Macro-Scopic Sized Graphene Materials; Towards High-Temperature Superconductivity2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      Micro nano Devices, Structure and Computing Systems (MNDSCS) 2014
    • 発表場所
      Singapore (論文のprefaceで最もinnovative な発表として研究内容を紹介される)
    • 年月日
      2014-03-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 物性物理学の最前線 : 室温超伝導実現に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      長崎総合科学大学公開講演会
    • 発表場所
      長崎総合科学大学(長崎)
    • 年月日
      2013-12-07
  • [学会発表] グラフェン等カーボン物質における反磁性環電流発現機構の解明 : 固体室温超伝導の実現に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      第7回物性科学領域横断研究会 凝縮系科学の最前線
    • 発表場所
      東京大学 (東京)
    • 年月日
      2013-12-01
  • [学会発表] 電子-フォノン相互作用とグラフェン型分子性結晶固体における超伝導に関する理論的研究2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      第7回物性科学領域横断研究会 凝縮系科学の最前線
    • 発表場所
      東京大学 (東京)
    • 年月日
      2013-12-01
  • [学会発表] Vibronic Interactions and Possible High-Temperature Superconductivity in Aromatic Hydrocarbons; A Theoretical Study2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      Nano Science & Technologies
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2013-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypothetical Room-Temperature Superconductivity in Perfect Pure Diamonds2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      Nano Science & Technologies
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2013-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Supercurrents in Micro- and Mcroscopic Sized Superconductivity2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      奈良先端科学技術大学院大学セミナー
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学 (生駒)
    • 年月日
      2013-06-17
  • [学会発表] Unified Theory of the Role of Vibronic Interactions in Micro- and Mcroscopic Sized Superconductivity2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      奈良先端科学技術大学院大学セミナー
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学 (生駒)
    • 年月日
      2012-11-30
  • [学会発表] ミクロな反磁性環電流と振電相互作用及び対称性の破れとの関連性に関する理論的研究2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      第6回物性科学領域横断研究会 凝縮系科学の最前線
    • 発表場所
      東京大学 (東京)
    • 年月日
      2012-11-27
  • [学会発表] 芳香族炭化水素分子系における振電相互作用と超伝導性に関する理論的研究2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      第6回物性科学領域横断研究会 凝縮系科学の最前線
    • 発表場所
      東京大学 (東京)
    • 年月日
      2012-11-27
  • [学会発表] Electron-phonon Interactions and Superconductivity in Nano-Sized Graphene-Like Molecular Systems2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      Nano Science & Technologies
    • 発表場所
      Qingdao, China
    • 年月日
      2012-10-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimation of Electron-Phonon Coupling Constants in Molecular Crystals : Towards High-Temperature Superconductivity2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 発表場所
      Kyoto University (Kyoto, Japan)
    • 年月日
      2011-12-22
  • [学会発表] 振電相互作用と超伝導性発現機構に関する理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      北海道大学大学セミナー
    • 発表場所
      北海道大学 (札幌)
    • 年月日
      2011-12-12
  • [学会発表] The Role of Electron-Phonon Interactions in Electron Pairing in Solid State Materials2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      International Conference of New Science Created by Materials with Nano Spaces : from Fundamentals to Applications
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] Electron-Phonon Interactions and Superconductivity in the Negatively Charged Phenanthrene and Picene2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      International Conference of New Science Created by Materials with Nano Spaces : from Fundamentals to Applications
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] Estimation of Electron-Phonon Coupling Constants in Molecular Crystals : Towards High-Temperature Superconductivity2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 発表場所
      University of Paris (Paris, France)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [図書] 室温超伝導実現に向けた理論設計2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      セラミックス, 日本セラミックス協会刊行
  • [備考] 日本セラミックス協会刊行の雑誌「セラミックス」への記事の寄稿を依頼された. 「加藤貴「室温超伝導実現に向けた理論設計」, セラミックス, 2014 年2 月号」 (ホームページ等)

  • [備考] 一電子がフェルミ粒子のみではなく時としてボース粒子としても振る舞う可能性を説明する図」("New Interpretation of the role of electron-phonon interactions in electron pairing in superconductivity" Synth. Met., 181, 45-51 (2013))がSynthetic Metals (Elsevier)の表紙を飾る図に選出される (ホームページ等)

  • [備考] 「零下35 度で超電導可能 : 石油の炭素分子活用」という題目で日本経済新聞(2013 年8月19 日)に掲載される (ホームページ等)

  • [備考] 「液体窒素で超電導に」という題目で日本経済新聞(2011 年11 月7 日)に掲載される (ホームページ等)

  • [備考] 「[超電導]発見100 年目を「実用化元年に」」という題目で日本経済新聞(2011 年1 月14 日)に掲載される (ホームページ等)

  • [備考] 「産業への応用に光明」という題目で日本経済新聞(2010 年11 月22 日)に掲載される.加藤貴の理論予測と岡山大学の久保園芳博教授の実験研究に関し, 「実際に合成できれば, 長足の進歩だ.ノーベル賞級の成果に発展する可能性も秘めている.」と紹介された (ホームページ等)

  • [備考] 「より高温で超電導も」という題目で日本経済新聞(2010 年11 月18 日)に掲載される (ホームページ等)

  • [備考] 「オームの法則に従わないTTF-TCNQ の電圧-電流特性の発現機構を解明する図」("Non-Ohmic current-voltage characteristics in the positively charged tetrathiafulvalene (TTF) molecular crystals" Synth. Met., 161, 704-712 (2011))がSynthetic Metals (Elsevier)の表紙を飾る図に選出される (ホームページ等)

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公開日: 2015-07-16  

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