| Project/Area Number |
22KJ0046
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| Project/Area Number (Other) |
22J10036 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
瘧師 貴幸 北海道大学, 情報科学院, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 単電子効果 / 自己組織化 / クーロンブロッケード / 金属ナノドットアレイ / クーロン振動 / 単電子トランジスタ / 単電子デバイス / コンダクタンス振動 |
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| Outline of Research at the Start |
多数の金属ナノドットを無秩序に配置した複雑系は高機能デバイスへの応用が期待されているものの、その特性の評価・理解は全く進んでいない。本研究では、金属ナノドットのランダムネットワークを用いた新規の高機能デバイスの実現を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ランダムに分布した金属ナノドットアレイにおける単電子特性を評価し、デバイスの可能性を見極めることを目指した。
前年度に、2つの入力ゲートを用いてナノドットアレイの単電子特性を制御できること、およびドットの上下非対称性によりゲート容量比が不均一化することを明らかにした。令和4年度には、この研究成果をScientific Reportsの掲載論文として発表するとともに、ナノドットアレイの単電子特性の特徴について詳細に調査した。得られた研究成果を、査読付き国際会議(SNW 2022)および応用物理学会において発表するとともに、査読付き学術雑誌論文への投稿を準備している(令和5年度に投稿予定)。
ランダムに分布したナノドットアレイの単電子特性の評価：蒸着量および基板の表面処理によりドットの面密度・ドットサイズ・ドット間距離を変え、単電子特性を評価した。一般的に、蒸着量の増加に伴いドットのサイズが増加し、ドット間距離は減少するためコンダクタンスは指数関数的に増加する。コンダクタンスの低い領域では複数のドットに由来する複雑な特性が得られ、コンダクタンスの増加により主に1個のドットに由来するシンプルな特性が一定頻度で観測され、量子化コンダクタンス付近まで増加すると単電子特性が消失した。基板の表面処理の方法を変えるとドットの面密度とサイズが変化するため蒸着量は異なるものの、同程度のコンダクタンスにおいて上記で述べた傾向が見られた。これらの結果は、ナノドットアレイの単電子特性がコンダクタンス(ドット間距離)に支配されることを示しており、将来的にデバイスとして用いる際に指針となる重要な知見である。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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