水素化物の室温超伝導化とデバイス化の研究

令和2(2020)年度科学研究費助成事業(科学研究費補助金 基盤研究(S)) に採択されました。


【最新情報】

  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    共同利用課題「高温超伝導水素化物の合成と物性測定II」の実施
      (ビームタイム 2021年10月14日~16日)

    共同利用課題「トロイダル型ダイヤモンドアンビルセルを用いた超高圧力下での水素の金属化及び超伝導探索III」の実施
      (ビームタイム 2021年10月16日~18日)

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  • 基盤S 2年目ミーティングをオンライン【zoom】で開催しました。
    (2021年10月4日 PM3:00~PM5:00) >詳しくはこちら
  • 清水克哉教授が、日本物理学会 第4回オンライン物理講話をしました。
    演題 「室温超伝導の実現へ – 超高圧力技術からのアプローチ -」
      ウェビナー形式で開催 >詳しくはこちら
      (2021年8月28日)
  • 清水克哉教授が、大阪大学先導的学際研究機構 公開シンポジウム「パワーレーザー共創コアリション」にて講演をしました。
    講演タイトル「超高圧力と超伝導」
    オンラインと現地開催 >詳しくはこちら
      (2021年8月4日)
  • 2020年度 研究実績をホームページに掲載しました。
    詳しくはこちら
  • 清水克哉教授が「COST workshop Superconducting Hybrids @Extreme」にて招待講演をしました。
    講演タイトル「High-pressure onset of superconductivity in hydrides」
      オンライン講演 >詳しくはこちら
      (2021年6月28日~7月2日)
  • 清水克哉教授が「第5回固体化学フォーラム研究会」にて招待講演をしました。
    講演タイトル「高圧力による超伝導水素化合物の合成」
      オンライン講演 >詳しくはこちら
      (2021年6月22日~23日)
  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    共同利用課題「アルカリ土類金属ストロンチウムとカルシウムの低温・高圧下の結晶構造及び超伝導II」の実施
      (ビームタイム 2021年6月19日~22日)
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  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    共同利用課題「高温超伝導水素化物の合成と物性測定」の実施
      (ビームタイム)
        ●2021年5月24日~26日
        ●2021年6月11日~14日
        ●2021年7月4日~6日
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  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    共同利用課題「トロイダル型ダイヤモンドアンビルセルを用いた超高圧力下での水素の金属化及び超伝導探索」の実施
      (ビームタイム 2021年5月18日~20日)
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  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    共同利用課題「高温超伝導水素化物の合成と物性測定 」の実施
      (ビームタイム 2021年4月24日~27日)
  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    (ビームタイム 2021年4月15日~18日)
  • 中本有紀さんが基盤Sの特任准教授になりました。(2021年4月1日)
  • 論文がpublishされました。
    Journal of Alloys and Compounds (DOI: 10.1106/j.jallcom.2021.158637)
    タイトル:
    Mixed-valence state and structure changes of EuHx (x = 2 and 2 < x ≦3) under high-pressure H2 atmosphere
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    (2021年6月5 掲載予定 オンライン公開済)
  • 論文がpublishされました。
    Matter and Radiation at Extremes 5, 018403 (2020)
    タイトル:
    New developments in high-pressure X-ray diffraction beamline for diamond anvil cell at SPring-8
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    (2020年1月16日)
  • 清水克哉教授が学会にて招待基調講演をしました。 
    15th Conference on Physics of Condensed Matter Conference にて
    “High-Pressure Onset of High-Tc Superconductivity (Invited Keynote talk)”
     オンライン講演  << 学会詳細ホームページはこちらをクリック >>
     (2021年1月28日~29日)
  • 第61回高圧討論会で発表しました。 << 詳細はこちらをクリック >>
     (2020年12月2日~4日)
  • 榮永茉利(助教)が【高圧力学会奨励賞】を受賞しました。
     受賞業績タイトル:「水素化合物の超高圧下の結晶構造と超伝導の実験的研究」
     (2020年12月4日)
  • 論文がpublishされました。
    Phys. Rev. Materials 4, 125402 (2020).
    タイトル:
    Beryllium polyhydride Be4H8(H2)2 synthesized at high pressure and temperature
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    (2020年12月21日)
  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    共同利用課題「高温-高圧力下におけるリンドープH3S高温超伝導体の合成」の実施
     (ビームタイム 2020年12月8日~10日)
  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    共同利用課題「トロイダル型ダイヤモンドアンビルセルを用いた超高圧力下での水素の金属化及び超伝導探索」の実施
     (ビームタイム 2020年11月27日~30日)
  • 論文がpublishされました。
    Supercond. Sci. Technol. 33 124005 (2020)
    タイトル:
    Electrical transport measurements for superconducting sulfur hydrides using boron-doped diamond electrodes on beveled diamond anvil
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    (2020年10月29日)
  • 大型放射光施設SPring-8での実験実施
    長期利用課題「メガバールケミストリーの推進」の実施 << 写真はこちら >>
     (ビームタイム)
      ●2020年10月9日~12日
      ●2020年11月12日~15日
  • 事務補佐員の採用確定
    (2020年11月1日)
  • スタートアップのミーティングをオンライン【zoom】で開催しました。
    (2020年10月5日 PM3:00~PM4:00)


【研究の背景・目的】 

近年、水素化物が高圧力条件下で 200 Kを超える超伝導を示すことが実験的に明らかにされ、いよいよ室温超伝導が視野に入ってきたといえる。
高圧力下では様々な水素化物において室温またはそれ以上の転移温度の超伝導体になると予測されている。
本研究では、高圧力の技術を駆使して、現在その実現に最も近いと考えられる水素化物を対象とし、室温超伝導は実現できるのか、超伝導転移温度はどこまで上げることができるのか、を追究する。

そして、室温で動作する超伝導デバイスの形成を目標に、

  1. 室温超伝導体を高圧力下で合成すること
  2. 超伝導体によるデバイス回路を高圧装置内で動作させること

を目的とする。これまで我々が築いてきた高圧力を用いた物質合成および物性測定技術をより高度に拡張し、室温超伝導の実現にとどまらず、社会実装へ具体的につなげる指針を示すことをめざす。高圧力技術と微細デバイス技術の協同によって、室温超伝導の実現と利用を先導する。

関連URL: 日本学術振興会 基盤研究S課題 研究概要 >>


【メンバー】 

  • 研究代表者 清水 克哉 大阪大学・基礎工学研究科 教授
    【分担内容】
    総括・超高圧発生と水素化物合成の好適な 条件探索・高圧下電気抵抗測定のための微細電極生成
  • 研究分担者 石河 孝洋 物質・材料研究機構 磁性・スピントロニクス材料研究拠点 NIMS特別研究員
    【分担内容】
    水素化物超伝導体の安定構造と高温超伝導体の提案・実験データの解析
  • 研究分担者 河口 沙織 公益財団法人高輝度光科学研究センター・回折・散乱推進室  粉末回折・全散乱チーム・研究員
    【分担内容】
    高輝度X線を用いた水素化物の結晶構造解析と超伝導の同時計測
  • 研究分担者 高野 義彦 国立研究開発法人物質材料研究機構・WPI-MANA・グループリーダー
    【分担内容】
    圧力誘起超伝導体によるジョセフソン接合の作成・高圧装置内動作の検証
  • 特任准教授 中本 有紀 
  • 事務補佐員 石橋 恵美子 

【研究実績】