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

• 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

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，由于无法再供应激光气体，我们构建了使用 YAG 激光器代替准分子激光器的薄膜沉积系统。可用波长为 266 和 355 nm。这些波长比准分子激光器 (248 nm) 更长，因此激光能量较低。随着波长的变化，生产Q碳的条件也会发生变化，所以今年我们的重点是寻找使用新系统生产Q碳的条件。采用受控脉冲激光退火方法制备样品。通过将原始碳膜的 sp3 含量固定在 70% 并改变膜厚度和激光输出来制备样品。通过同步加速器辐射光电子能谱和同步加速器X射线磁圆二色性测量来评估获得的样品，以确定是否形成Q碳。结果，我们从同步辐射光电子能谱观察到，当进行脉冲激光退火（波长：355 nm）时，膜中的sp3含量减少。还发现表明Q碳形成的sp3的量没有达到80%。同步辐射X射线磁圆二色性测量没有检测到Q碳的特征性室温铁磁行为。这些评估的结果表明Q碳目前还无法获得。扫描电镜显示，激光照射后的样品出现熔化的迹象，表明薄膜本身的温度已经充分上升。可见，未发生Q碳生成的原因是淬火速率不足。为了生产Q-碳，需要采取诸如使用导热性良好的基材来提高淬火速率等措施。

项目成果

相分離を活用した酸化物ナノ構造材料膜の開発

利用相分离技术开发氧化物纳米结构材料薄膜

• 发表时间: 2022
• 作者: 村岡祐治

Analysis of Artificial Intelligence Induced Machines to Improve the Fiscal Advancement of agronomy

人工智能诱导机器提高农学财政进步的分析

• DOI: 10.52783/jes.798
• 发表时间: 2024-03-28
• 期刊: Journal of Electrical Systems
• 影响因子: 0.4
• 作者: Imtiyaz Majid ; Tawheed Nabi
• 通讯作者: Tawheed Nabi

Self-organized vertical multilayer structures in spinodally decomposed TiO2-VO2 films on glass substrates

玻璃基板上旋节线分解 TiO2-VO2 薄膜的自组织垂直多层结构

• DOI: 10.1016/j.tsf.2023.139749
• 发表时间: 2023-03-01
• 期刊: Thin Solid Films
• 影响因子: 2.1
• 作者: Y. Muraoka;Kazutada Takeda;Y. Takemoto;T. Wakita;T. Yokoya
• 通讯作者: T. Yokoya

Incorporation Site and Valence State of Sn Atoms in Sn-Substituted La(O,F)BiS2 Superconductor

Sn取代La(O,F)BiS₂超导体中Sn原子的掺入位点和价态

• DOI: 10.7566/jpsj.91.054602
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 1.7
• 作者: Li YaJun;Sun ZeXu;Kataoka Noriyuki;Setoguchi Taro;Hashimoto Yusuke;Takeuchi Soichiro;Koga Shunjo;Muro Takayuki;Demura Satoshi;Noguchi Kanako;Sakata Hideaki;Matsushita Tomohiro;Kawasaki Ikuto;Fujimori Shin;Wakita Takanori;Muraoka Yuji;Yokoya Takayoshi
• 通讯作者: Yokoya Takayoshi

ガラス基板上におけるTiO2-VO2系スピノーダル分解膜の形成

玻璃基板上TiO2-VO2旋节线分解膜的形成

• 发表时间: 2022
• 作者: 村岡祐治;竹田一匡;脇田高徳;横谷尚睦
• 通讯作者: 横谷尚睦