Development of heavily impurity doped Q-carbon high-Tc superconductor by an adjusted pulsed laser annealing technique

调整脉冲激光退火技术开发重掺杂Q-碳高温超导体

基本信息

批准号：
21H01624
负责人：
村岡祐治
金额：
$ 10.82万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01624/
关键词：
パルスレーザーアニール Qカーボンホウ素高温超伝導 YAGレーザー放射光光電子分光Ｘ線磁気円二色性急冷速度超伝導高濃度不純物ドープ調節パルスレーザーアニール法ダイヤモンドライクカーボン膜厚ラマン散乱測定 sp3

项目摘要

本年度はレーザーガスの供給が不可能になったため、エキシマレーザーに代わりYAGレーザーを使う成膜装置システムを建設した。使用できる波長は266および355 nmである。これらの波長はエキシマレーザー（248 nm）よりも長く、したがってレーザーエネルギーが小さくなっている。波長が変わるとQカーボンの生成条件も変わるため、本年度は新システムでQカーボンを作製するための条件を見出すことに注力した。試料の作製方法には調節パルスレーザーアニール法を用いた。原料炭素膜のsp3量を70%に固定し、膜厚とレーザーの出力を変数として試料作製を行った。得られた試料を放射光光電子分光と放射光X線磁気円二色性測定により評価し、Qカーボンが形成されているかどうかを調べた。その結果、放射光光電子分光測定からはパルスレーザーアニール（波長355 nm）をすると膜内のsp3量が減少する様子を観測した。また、Qカーボンの形成を示すsp3量80%には到達していないことも分かった。放射光X線磁気円二色性測定からはQカーボンに特徴的な室温強磁性的な様子を検出できなかった。これらの評価の結果は現状ではQカーボンが得られていないことを示している。走査電子顕微鏡観察からレーザー照射後の試料では溶融の跡が見られるため、膜自体の温度は十分に上昇している。Qカーボン形成に至らないのは急冷速度が不十分であるためとわかる。Qカーボンの作製のためには急冷速度を上げるために熱伝導のよい基板を用いるなどの工夫をする必要がある。

今年，随着激光燃气供应变得不可能，我们建立了一种使用YAG激光器而不是准分子激光器的膜沉积系统。可用的波长为266和355 nm。这些波长比准分子激光器（248 nm）更长，从而降低激光能。随着波长的变化，产生Q碳的条件也将发生变化，因此今年我们专注于找到使用新系统生产Q碳的条件。样品制备方法是通过受控的脉冲激光退火方法进行的。原始碳膜的SP3量固定为70％，并使用膜厚度和激光输出作为变量进行样品制备。通过同步光发光光谱和同步加速器X射线磁圆二色性测量来评估所获得的样品，以确定是否形成了Q碳。结果，从光电子光谱学中，可以观察到胶片激光退火（波长：355 nm）时膜中的SP3量减少。还发现，表明Q碳的形成的SP3量尚未达到80％。 X射线同步器辐射无法检测到Q碳的室温铁磁状态特征。这些评估的结果表明Q碳目前尚不可用。由于可以从扫描电子显微镜观察中看到激光照射后的样品，因此膜本身的温度升高了。显然，Q碳形成未导致的原因是由于淬火率不足所致。为了制造Q碳，有必要使用具有良好导热率的底物来提高淬火速度。

项目成果

期刊论文数量（25）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Anomalously large spin-dependent electron correlation in the nearly half-metallic ferromagnet CoS2

DOI：
10.1103/physrevb.106.085114
发表时间：
2022-08
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
H. Fujiwara;K. Terashima;Junya Otsuki;Nayuta Takemori;Harald O. Jeschke;T. Wakita;Y. Yano;W. Hosoda;Noriyuki Kataoka;A. Teruya;M. Kakihana;M. Hedo;T. Nakama;Y. Ōnuki;K. Yaji;A. Harasawa;K. Kuroda;Shik Shin;K. Horiba;H. Kumigashira;Y. Muraoka;T. Yokoya
通讯作者：
H. Fujiwara;K. Terashima;Junya Otsuki;Nayuta Takemori;Harald O. Jeschke;T. Wakita;Y. Yano;W. Hosoda;Noriyuki Kataoka;A. Teruya;M. Kakihana;M. Hedo;T. Nakama;Y. Ōnuki;K. Yaji;A. Harasawa;K. Kuroda;Shik Shin;K. Horiba;H. Kumigashira;Y. Muraoka;T. Yokoya

Magnetic-Field-Induced Insulator Metal Transition of W-doped VO<sub>2</sub> Observed by Electromagnetic Flux Compression at ISSP

ISSP 电磁通量压缩观测 W 掺杂 VO<sub>2</sub> 磁场感应绝缘体金属转变

DOI：
10.7566/jpsj.91.101008
发表时间：
2022
期刊：
Journal of the Physical Society of Japan
影响因子：
1.7
作者：
Matsuda Yasuhiro H.;Muraoka Yuji;Nakamura Daisuke;Ikeda Akihiko;Ishii Yuto;Zhou Xu-Guang;Sawabe Hironobu;Takeyama Shojiro
通讯作者：
Takeyama Shojiro

スピノーダル分解によるガラス基板上へのTiO2-VO2多層膜の形成

玻璃基板上旋节线分解法制备TiO2-VO2多层薄膜