물질·재료연구기구는 早稻田대학과 공동으로 붕소를 고농도로 첨가한 기상성장 다이아몬드 박막이 초전도라 된다는 것을 발견했다고 발표했다. 고온고압 합성의 다결정 다이아몬드에서는 초전도가 확인되었으나, 디바이스화할 수 있는 박막에서는 최초이다. 게다가 액체 헬륨 냉각이 가능한 절대온도 8.7K(마이너스 264.5℃)에서 초전도가 발현하고, 같은 재료계에서 초전도체, 반도체, 절연체 각 기능을 발휘할 수 있게 된다. 이 연구는 物材機構 나노메터리얼 연구소의 高野義彦 주임연구원 등과 早大의 川原田洋 교수 등이 공동으로 했다. 마이크로파 플라즈마화학기상성장법(MP-CVD)로 다결정 다이아 박막을 성장할 때에 붕소의 유기금속원인 트리메틸볼론을 도입하여 2%라는 고농도로 붕소를 첨가했다. 붕소농도를 서서히 늘리면 다이아몬드는 청색에서 흑색으로 변하고, 높은 전도성을 나타내게 된다. 농도가 0.2~2%의 범위에서 변화된 시료를 제작하여 초전도성을 평가했다. 그 결과, 농도 2%에서 초전도 전이개시 온도가 약 8.7K, 저항 제로온도가 5K였다. 초전도가 확인된 고온고압 합성 다이아몬드는 전이온도가 4K이므로 액체 헬륨 냉각을 사용할 수 없는데다가 디바이스화가 곤란했다. 한편, CVD합성 박막 다이아몬드는 디바이스 연구가 세계적으로 이루어지고 있다. 하나의 재료에서 붕소농도를 제어함으로써 반도체, 절연체, 초전도 기능을 전부 발현할 수 있다. 또 다이아몬드는 파워 소자 등으로 주목을 받고 있어 이것이 초전도로 가능케 되면 발열을 억제할 수 있어 에너지 절약 소자로서도 기대할 수 있다. (NK)