岡山大ら,ダイヤモンドヒーターで超高圧下で超高温を発生

著者: sugi

岡山大学,愛媛大学,高輝度光科学研究センター(JASRI)らの研究グループは,半導体ダイヤモンドヒーターを用いた超高圧下での高温発生で,従来より1000K以上も高い約4000Kの温度発生に成功した(ニュースリリース)。

地球深部は高温高圧の世界であり,外核とマントルの境界(CMB)である深さ2900kmでは圧力136GPa,温度 4000Kと推定されている。岡山大は,120GPaの圧力発生まで成功し,目標の136GPaに肉薄してきている。

一方で温度発生はヒーター材料の制約から約2500Kが限界だった。岡山大はこの壁を突破する新型ヒーターとして半導体ダイヤモンドが最適と確信,2011年頃より研究を開始し,愛媛大とSPring-8の協力を得て,半導体ダイヤモンドヒーターの優秀性を実験的に実証した。

半導体ダイヤモンドは原子番号の小さい炭素とホウ素で構成されており,X線透過性が高いという特長がある。その特長を生かして,落球法によるケイ酸塩メルトの粘性率測定で既に成果を上げている。また,100 GPa領域での半導体ダイヤモンドヒーターによる超高温発生プロジェクトも開始している。

地上から3000kmほどの深さに,極めて活動的な領域であるD”層がある。D”層は地球内部における最重要境界層で,そこではペロブスカイト構造のブリッジマナイトがポストペロブスカイト構造に高圧相転移することが知られている。研究グループは,次の目標として半導体ダイヤモンドヒータを用いてD”層の物質科学的研究を展開することだとしている。

キーワード:
 

関連記事

  • 東大,球形のナノダイヤモンドを低温・低圧下で合成

    東京大学の研究グループは,原子分解能透過電子顕微鏡を用いて,ダイヤモンド骨格であるアダマンタン(Ad)の結晶に電子線照射することで,ナノサイズの球形のダイヤモンドを合成することに成功した(ニュースリリース)。 ダイヤモン…

    2025.09.12
  • 京大ら,背景光子がほぼ無いナノダイヤモンドを開発

    京都大学,千歳科学技術大学,量子科学技術研究開発機構は,Snイオンをナノダイヤモンドに注入し熱処理を施すことで,ノイズとなる背景光子の発生がほとんど無い,単一 SnV中心を内包するナノダイヤモンドの開発に成功した(ニュー…

    2025.08.19
  • 北大ら,人工ダイヤが極低温で軟らかくなる現象発見

    北海道大学,独ドレスデン強磁場研究所・ドレスデン工科大学,京都大学,新潟大学は,人工ダイヤモンドが極低温で軟らかくなる新現象を発見した(ニュースリリース)。 欠陥や不純物の少ない人工ダイヤモンドは,宝飾用用途や機械分野へ…

    2025.06.24
  • EDP,ダイヤモンド1インチ単結晶ウエハーを発売

    イーディーピーは,ダイヤモンド1インチ単結晶ウエハーの発売を4月24日より開始した(ニュースリリース)。 同社は大型のダイヤモンド単結晶を製作しており,種結晶や基板,光学部品などの分野に適用してきており,今年2月には,3…

    2025.05.07
  • Orbray,最大の双晶のない単結晶ダイヤ基板開発

    Orbray,最大の双晶のない単結晶ダイヤ基板開発

    Orbrayは,世界最大となる20mm×20mmサイズの双晶のない(111)単結晶ダイヤモンド自立基板の生産技術を開発した(ニュースリリース)。 ダイヤモンド半導体は,その優れた特性から様々な応用に向けたデバイス開発が進…

    2025.03.10
  • 【解説】ダイヤ+レーザーが地球深部を再現する

    ダイヤモンドは宝石として最高峰にあるが,科学分野においても重要な物質で,様々な応用がされている。例えば量子分野では,ダイヤモンド中に形成される窒素(N)と空孔(V)からなる格子欠陥「NVセンター」を,個体量子センサーや量…

    2025.03.06
  • 金沢大ら,完全原子的平坦ダイヤモンドMOSFE作製

    金沢大学,産業技術総合研究所,独Diamond and CarbonApplicationsは,世界で初めて完全に平坦なダイヤモンド表面をMOS界面に有するダイヤモンドMOSFETの作製に成功した(ニュースリリース)。 …

    2025.02.21
  • 東京科学大ら,量子センサ向け大径ダイヤ基板を実現

    東京科学大学,産業技術総合研究所,信越化学工業らで構成される文部科学省 光・量子飛躍フラッグシッププログラム(Q-LEAP)のグループは,異種基板上のヘテロエピ成長技術により,量子センサに適した(111)結晶方位とコヒー…

    2025.02.06

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア