CMOS技術と融合した分子スピン量子ビットの開発

• Project/Area Number: 23K22802
• Project/Area Number (Other): 22H01532 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 早川 竜馬 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主幹研究員 (90469768)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
• Keywords: 磁性分子 / 量子ビット / 2重トンネル接合 / CMOS / 縦型トランジスタ / 分子 / 分子スピン / 縦型分子トランジスタ / CMOS技術

Outline of Research at the Start

本申請課題では“分子を優れた量子マテリアル”と位置づけ、磁性分子を量子ドットとして集積した縦型単電子トランジスタを形成する。申請者がこれまで確立してきた金属－絶縁体－半導体構造の絶縁膜中に磁性分子を“スピン量子ドット”として集積し、縦型トランジスタのチャネル層として用いる。さらに、静磁場とマイクロ波により変調した分子スピンをスピンブロッケード効果により検出し、量子ビット動作を実証する。