Metal-nonmetal transition in phase-change materials investigated by muSR experiments

• Project/Area Number: 24K17507
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 中村 惇平 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 技師 (30621982)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 金属非金属転移 / 相変化材料 / ミュオン / スピン / テルル化ゲルマニウム

Outline of Research at the Start

テルル化ゲルマニウムを基本物質とする相変化材料素子では近年、d電子導入による従来材料の性能限界の打破が示された。この際、結晶とアモルファス間の金属非金属転移が従来から反転し、転移機構が変化していた。本研究ではこの変化の起源がd電子のスピンにあると見積もり、局所磁場を選択的に探索できるミュオンスピン回転(μSR)実験を用いて金属非金属転移の詳細、特にスピン相関の発達や磁気秩序を明らかにする。