Fulleren electronics devices and Nano Material Electro System

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05291
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
• Research Institution: Chiba Institute of Technology
• Principal Investigator: SUGA Hiroshi 千葉工業大学, 工学部, 教授 (60513801)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: フラーレン / 重合 / フラーレン誘導体 / 内包フラーレン / 抵抗スイッチ / CPTA / 不揮発性メモリ / ナノ材料

Outline of Final Research Achievements

In this research, we introduce a framework and method for creating a Nano Material Electro System (NMES) element using fullerene-based nanomaterials. We exhibit the characteristics of the fabricated device, underlining the potential of nanoscale engineering.We have crafted a novel method to construct a two-terminal solid-state device on a silicon chip from self-assembled fullerene fibers, which function as a non-volatile memory (resistive switching device) at room temperature. This operation can be explained via polymerization and depolymerization processes between fullerenes.Moreover, we've developed a technique to form devices from fullerene derivative films using lithography. This allows for dimension design of the fullerene channel, enhancing device tuning capabilities. These advancements open new avenues for fullerene utilization in nanoscale electro systems.

Free Research Field

ナノエレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はフラーレンナノ材料をナノスケールの電子システムで利用するための重要な一歩となります。フラーレンは顕微鏡の中でユニークな特性が評価されてきましたが、素子構造に組み込むよい手法がなく固体素子上での評価はなされてきませんでした。我々はシリコンチップ上の二端子固体デバイスを構築する革新的な手法を提案し、作製されたデバイスの特性を明らかにしました。フラーレン素子は室温で不揮発性メモリとして機能し、その動作はフラーレン間の重合と解重合のプロセスによって説明されます。リソグラフィーを用いてフラーレンチャネル寸法を設計することも可能になり、これはナノテクノロジー応用における重要な進歩を示しています。