Fabrication on Quantum Critical Switching

• Project/Area Number: 25K08466
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 迫田 將仁 北海道大学, 工学研究院, 助教 (80735556)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下田 周平 北海道大学, 触媒科学研究所, 技術専門職員 (11010364)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 電界効果トランジスタ / ルテニウム酸化物 / サイズ効果 / 金属絶縁体転移 / Mott絶縁体

Outline of Research at the Start

イオン液体を用いた電気二重層トランジスタを作製して伝導キャリアをドーピングすることで、桁外れなサイズ効果における電子状態を変える。膜厚ごとにドーピング特性と磁場応答を測定して、それぞれの薄膜の金属絶縁体転移を制御する。CaRuO3の従来の金属相 ⇔ Mott絶縁相を電界によって自在に往来する“量子臨界スイッチング”機能を創出する。