2013 Fiscal Year Annual Research Report
アモルファス合金の常温電界効果型トランジスターの開発研究
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23310070
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| Research Institution | Research Institute for Electromagnetic Materials |
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Principal Investigator |
福原 幹夫 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員 (30400401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤間 信久 静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30219042)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | アモルファス合金 / 電界効果型トランジスター / 単電子トンネリング / クラスター / ＦＰ干渉効果 / ファノ効果 / 電荷密度波 |
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| Research Abstract |
研究の目的：Ni-Nb-Zr-H系アモルファス合金電界効果型トランジスタ（AAFET）の常温におけるFET特性を精密測定し、更に強磁場下でのAB効果とクーロン振動の組み合わされたファノ効果、更にはFabry-Perot (FP)干渉効果を検証する。常温クーロン現象の理解を得る為、シミュレーション法によりNi-Nb-Zr系20面体クラスターの安定性と20面体クラスターから構成された原子集団の解析を行う。更にナノメートルオーダーのクラスター関与の珍奇な現象を電荷密度波(CDW)の観点から理論化する。
研究成果：アモルファス合金(Ni0.36Nb0.24Zr0.40)90H10電界効果型トランジスター(FET)の常温特性を測定した。FETは非磁場中Vg=0.28 mVの周期で単電子クーロン振動を、Vg= 2.35μVの周期でメゾスコピック量子ドットの量子効果と波動性が同時に起こるFB干渉効果を、磁場中Vg=0.26 mVの周期でファノ効果を示した。上述のファノ効果の結果はFP効果との関連で興味深く、将来の量子コンピュータへの魁となるであろう。0.5 nmの島間のギャップエネルギーは熱雑音のエネルギーより２６５倍大きく本系の常温駆動の妥当性を保証した。NMR、陽電子消滅、中性子解析の結果、Ｈはクラスター間にあり量子ドットトンネリングのパスとなる。標準ＭＤ計算より、８個の20面体からなる１１２個のクラスター集団である原子Ni48Zr40Nb24合金の局部構造モデル候補を提案した。本系アモルファス合金は
本研究の電流誘起電圧振動（クーロン振動）以外に、金属／絶縁体転移、巨大電気容量体、良伝導性を持つ電子雪崩の４つの電子現象を示した。これらの現象の統一的解釈として以上の現象はクラスターの[130]方向に並んだ原子鎖の低次元成分間の電荷密度波により説明できる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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