気相成長ダイヤモンドの超伝導

摘要

ダイヤモンドにホウ素をドープすると半導体になり，さらにドープすると金属-非金属転移を起こし超伝導が現れることがわかった．気相成長法により，高濃度にホウ素をドープすることが可能となり,高い超伝導転移温度が実現できた。 特に，（111）成長した試料では,10Kを上回る高い超伝導転移温度を示した。 超伝導転移温度が液体ヘリウム温度を十分に上回ったことで，分光実験など電子状態を理解するための研究が進み，超伝導メカニズムを解明する手がかりが,今後，得られてくるものと期待されるこれまでに，述べてきたように，ダイヤモンドはキャリア濃度を制御することで,絶縁体·半導体·超伝導体と，作り分けることが出来る．このことは，ダイヤモンドだけで半導体と超伝導が複合した，新規デバイスが作製できることを示唆している．たとえば，省電力で高速応答の超伝導FETも夢ではない．シェーンの幻も現実の物となる日も来るかもしれない．今後このような，環境に優しい省エネルギーデバイスの開発が期待される．本研究では，試料作製に，早稲田大学理工の竹之内智大民，SIMSによる分析に，物質·材料研究機構の坂口勲博士，超伝導特性の評価に物質·材料研究機構の長尾雅則氏にご協力頂いた。 この場をかりて感謝する．