Development of super-coherent electron emission devices based on atomic layer materials/ high temperature superconductor stacking structures

• Project/Area Number: 24K00954
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 村上 勝久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (20403123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松崎 功佑 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40571500) ; 若家 冨士男 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (60240454)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2024: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
• Keywords: 電子放出源 / グラフェン / 六方晶窒化ホウ素 / 高温超伝導

Outline of Research at the Start

独自開発したリモートプラズマCVD手法により、高温超伝導体に原子層物質積層構造を直接成膜することで、原子層物質/高温超伝導体積層型の平面型電子放出デバイスを開発する。デバイスから放出する電子のエネルギー分析と理論解析からグラフェン、h-BN平面に対する10eV帯の低エネルギー電子の散乱機構を明らかにする。これらの結果を元に、原子層物質積層構造での電子散乱を抑制することで、超伝導体中の電子状態を反映した超コヒーレント電子ビームを実現し、原子層物質と超伝導体を融合した新しいデバイスを創出する。