2019 Fiscal Year Research-status Report
ディラック電子系アンチペロブスカイト酸化物薄膜の作製と電子状態評価
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18K04946
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
簑原 誠人 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 (70728633)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 酸化物エレクトロニクス / 薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、極めて高い電子移動度を持つディラック電子を駆使した、次世代エレクトロニクス応用を目指した研究が盛んに進められている。本研究では、そのようなディラック電子を有する物質として「アンチペロブスカイト酸化物」に着目する。この物質は、３次元的なディラック電子を持つと理論的に予言され、幅広い応用可能性が期待されている。ディラック電子に基づく機能活用のためには、未だ理論上想定されるに留まっているアンチペロブスカイト酸化物におけるディラック電子特有の電子状態を実験的に明らかにする必要がある。そのような電子状態評価やデバイス応用において不可欠である薄膜化に関して、これまでの先行研究では作製に成功しているかどうか未だ疑問の余地が残る。そこで本研究では、①パルスレーザー堆積法によるアンチペロブスカイト酸化物薄膜の作製、および②作製した薄膜におけるディラック電子特有の電子状態を直接観測することを目的とする。
初年度では、アンチペロブスカイト酸化物Ca3SnO薄膜の作製に成功したものの、その表面は角度分解光電子分光測定を行うのに十分な品質ではなかった。これは低温成長によるものと考えられるが、これまでに薄膜作製そのものの報告がわずかであり、得られたパターンが正しいかどうかさえ判断しにくい状況にあった。そこで、本年度は他の類縁スズ酸化物SnO薄膜について、低温成長における表面形状の評価およびその品質向上に取り組んだ。その結果、レーザー条件の最適化により、高品質表面を示す電子線回折パターンを得ることに成功した。得られたSnO薄膜は、既報に比べて移動度が著しく向上しており、温度制御とレーザーパワー制御が表面品質だけではなく、物性に対しても大きな影響をもたらすことが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通り、低温成長でも他の製膜パラメーターの調整による表面品質の向上ができることが実験的に明らかになったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
類縁物質であるSnO薄膜においても、低温成長に起因した低品質な表面は、他の製膜条件の最適化により高品質化出来ることが明らかになった。得られた表面が角度分解光電子分光測定に十分な品質かどうかを判断するため、作製した高品質SnO薄膜について、角度分解光電子分光測定を行う。
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| Causes of Carryover |
コロナウィルス感染症対策による１－３月期の研究における消耗品購入の必要がなくなったため。次年度では、基板などの消耗品の購入費用にあてる。
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Research Products
(21 results)
