2021 Fiscal Year Research-status Report
電気二重層トランジスタ動作下の軟X線吸収分光による酸化物金属絶縁体転移機構の解明
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21K14541
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
北村 未歩 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, 助教 (00783581)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 軟X線吸収分光 / オペランド分光 / 電気二重層トランジスタ / 強相関酸化物 / 金属絶縁体転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収分光を用いて、電気二重層トランジスタ動作下でのキャリア蓄積領域の軟X線吸収分光を達成する。これにより、強相関Ni酸化物のキャリアドープによる金属絶縁体転移の変調メカニズムを電子状態の観点から明らかにすることを目的とする。
今年度は、デバイス構造作製に用いる薄膜そのものの転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収スペクトルの取得を試みた。具体的には、LaAlO3蛍光基板上にNdNiO3薄膜を作製し、転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収分光測定を行った。しかしながら、基板中のLaイオンの影響で目的のNiの吸収スペクトルを明瞭に得ることができなかった。そのため蛍光基板をLaイオンを含有しないものに選定し直し、今後はその基板上で薄膜を作製して吸収スペクトルの取得を試みる。さらに、電気二重層トランジスタ構造によるキャリアドープを起因とした金属絶縁体転移前後の電子状態を評価するために、温度変化させながら電圧印加して転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収分光測定を行うことができるクライオスタットと試料ホルダーの制作を開始した。来年度は、今年度に選定したYAlO3基板上に薄膜を作製して転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収スペクトルの取得を達成する。さらに、電気二重層トランジスタ構造に用いるイオン液体についても評価を行い、デバイス構造の作製を試みる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
LaAlO3蛍光基板上にNdNiO3薄膜を作製し、転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収分光測定を行った。その結果、基板のLaイオンによる蛍光発光の影響が予想以上に大きく、評価したいNdNiO3薄膜中のNiイオンの吸収スペクトルがこれに埋もれてしまうことが明らかになった。そのため、この構造では目的を達成できないと判断し、Laイオンを含まない別の蛍光基板の探索を行って今後はYAlO3基板上にデバイス作製することに決定した。
試料作製とは別に、温度変化させながら電圧印加して転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収分光測定を行うことができるクライオスタットと試料ホルダーの制作を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、今年度選定したYAlO3基板上にNdNiO3薄膜及びSmNiO3薄膜を作製し、転換可視蛍光収量法を用いた透過軟X線吸収分光測定を達成する。さらに、電気二重層トランジスタ構造の作製に必要なイオン液体の選定と塗布膜厚の決定を行う。この薄膜とイオン液体を用いて電気二重層トランジスタ構造を作製し、電圧印加に伴った金属絶縁体転移温度の変調を達成する。
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| Causes of Carryover |
今年度は新型コロナウイルスの影響で成果発表がオンラインとなり、さらにデバイス構造作製のための出張が叶わず、旅費が発生しなかった。来年度は、オンサイトでの成果発表とデバイス作製のための出張を予定している。
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Research Products
(12 results)
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[Presentation] Micro-ARPES system at VUV beamline BL-28 of KEK-PF2022
Author(s)
Miho Kitamura, Seigo Souma, Asuka Honma, Daisuke Wakabayashi, Hirokazu Tanaka, Akio Toyoshima, Kenta Amemiya, Tappei Kawakami, Katsuaki Sugawara Kosuke Nakayama, Kohei Yoshimatsu, Hiroshi Kumigashira, Takafumi Sato, Koji Horiba
Organizer
4th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI2021)
Int'l Joint Research
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