発表者

兼重 将浩 (清水研)

指導教官

清水 克哉

Title

Superconductivity in Boron

Abstract

　Boron has two allotropes; α- and β-boron. In this presentation, experimental exploring for metallization and superconductivity of β-boron are reviewed. Boron is a low-Z element, and its superconducting temperature (T_c) has been expected to be high by theoretical calculation. Magnesium and diamond are not superconductor by itself, however, superconductivity was found in boron-containing MgB₂ and boron-doped diamond, so one may consider that boron is related to the appearance of superconductivity.
　In the case of β-boron, from electrical resistance measurement, superconductivity appeared above 160 GPa. With more compression, T_c increased, and reached to 11 K at 250 GPa of the highest pressure in this experiment.

概要

　単体のホウ素にはα-boron とβ-boron の２つの同素体が存在する。本発表では、β-boron の高圧下 電気抵抗測定による、金属化、超伝導探索について紹介する。ホウ素は軽元素のため、その超伝導 転移温度(T_c)は高い値をもつと理論予想されていた。また、マグネシウム(Mg)やダイヤモンドは それ自体に超伝導が発見されていないが、MgB₂やホウ素がドープされたダイヤモンドは超伝導転移 することが報告されており、ホウ素が超伝導の発現に関与しているのではないかと言われている。 ホウ素単体に関する物性を調べることは非常に興味を引かれる。
　β-boron の電気抵抗測定が250 GPaまでの圧力領域で行われ、160 GPa以上の圧力域で超伝導転移 が観測されている。さらに加圧に伴い、T_cは上昇し本研究の最高圧である250 GPaにおいて11 Kに 達した。

Reference

Mikhail I. Eremets, et al., Science 293, 272 (2001).