2012 Fiscal Year Annual Research Report
単一の金属-絶縁体ドメイン壁における新奇伝導現象の開拓
| Project/Area Number |
24684024
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
守谷 頼 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (30548657)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 強相関電子系 / 酸化バナジウム / ナノ細線 |
|---|
| Research Abstract |
本申請の研究目的は、これまで未解明であった単一の金属-絶縁体境界面(ドメイン壁)と伝導電子との相互作用の解明と新奇伝導現象の探索である。さらに、このような一次元ナノ細線においての電流駆動による金属-絶縁体ドメインの境界面(金属-絶縁体ドメイン壁)の運動制御の実現を目指す。ドメイン壁駆動を利用することにより、金属-絶縁体転移を相転移以下でも非常に低消費電力で制御する事が可能となると期待される。初年度は、そのために必要な酸化物ナノ細線中に単一ドメイン壁が制御よく注入される技術の実現を目指して研究を行った。そのために、本年度は材料として単結晶酸化バナジウム(VO2)を材料として選択しそのナノ細線の作製を行った。作製条件を最適化することにより、幅1ミクロンから100ナノメートルまでの細線を制御よく結晶成長する手法を確立した。光学顕微鏡により観察すると、作製したナノ細線においては複数ドメイン構造が安定となる状態であることがわかった。これは基板からの歪による効果であることがわかった。このような歪は吊り下げ構造のデバイスを作製することによって取り除くことができる。そこで、電子線描画と蒸着による電極の作製後、バッファードフッ酸によって基板のSiO2を取り除くことによって、吊り下げ構造のナノ細線デバイスを作製した。吊り下げ構造のデバイスの金属-絶縁体転移の様子を光学顕微鏡で観察すると、単一のドメイン壁の存在が確認された。これは歪を取り除くことにより単一のドメインがナノ細線中で安定になったことによる効果である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度目標としていた単一ドメイン構造を持つナノ細線の作製および、その細線を用いて単一ドメイン壁の運動を観測することができた。これにより研究は計画通り順調に進展していると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ナノ細線中への単一ドメイン壁の注入と電流によるドメイン壁の駆動の実現を目指す。電流によるドメイン壁の駆動を正確に理解するためには制御よく単一のドメイン壁をナノ細線に注入する技術が不可欠である。パルス電流を用いた局所加熱を用いたドメイン壁の注入手法の確立を実現し、更にナノ細線内にパルス電流を流すことによるドメイン壁の運動観測を目指す。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成24年度に得られた結果を基にして、ナノ細線中への単一ドメイン壁の注入を行う。パルス発振器およびオシロスコープを購入しこれらによりパルス電流によるドメイン壁の注入および運動を実験的に確かめる予定である。
|
