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強相関酸化物のナノ空間制御による10-100nmスケール電子相の相転移特性解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06011
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関大阪大学

研究代表者

服部 梓  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (80464238)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
キーワード強相関酸化物 / ナノ電子相 / 強相関金属酸化物 / ナノ相分離現象 / ナノ空間閉じ込め効果
研究成果の概要

金属-絶縁体転移を示す強相関酸化物(La,Pr,Ca)MnO3 (LPCMO)、VO2、ReNiO3(Re=Nd, Sm)を対象として、独自技術によりナノ電子相サイズ以下の数十-100 nmサイズのナノ構造体の創製に成功した。THz時間領域分光法を用いてLPCMOナノ細線中のナノ電子相の相転移特性(転移点分布)と伝導特性の定量的関係を解明した。またナノ空間サイズ制御により、試料中のナノ電子相数を制御し応答性(抵抗変化の急峻性)を操作できることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

独自の3次元立体造形技術を難加工材料であり微細化の実現が遅れている強相関金属酸化物群に適応することで、機能発現の最小単位であるナノ電子相の相転移の特性の評価に成功し、その特性を明らかにした。またナノ電子相の電界制御の実現は、これまで魅力的ではあるが操作が難しくポテンシャルが充分引き出せていなかった強相関金属酸化物に対して、その物性操作法を実証するという先導的な立ち位置である。

報告書

(3件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Enhancement of discrete changes in resistance in engineered VO2 heterointerface nanowall wire2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tsubota, A. N. Hattori, T. Nakamura1, Y. Azuma, Y. Majima, and H. Tanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Exp.

      巻: 10 号: 11 ページ: 115001-115001

    • DOI

      10.7567/apex.10.115001

    • NAID

      210000136018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation for atomically flat and ordered vertical {111} side-surfaces on three-dimensionally figured Si(110) substrate using scanning tunneling microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Yang Haoyu、Hattori Azusa N.、Ohata Akinori、Takemoto Shohei、Hattori Ken、Daimon Hiroshi、Tanaka Hidekazu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 11 ページ: 111301-111301

    • DOI

      10.7567/jjap.56.111301

    • NAID

      210000148418

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancements of photoluminescence intensity in high-quality floating-zone Si by thermal annealing in vacuum2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kataoka, K. Hattori, A. Yamamoto, A. N. Hattori, T. Hatayama, Y. Kimoto, K. Endo, T. Fuyuki, H. Daimon
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 11 ページ: 110308-110308

    • DOI

      10.7567/jjap.55.110308

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monitoring Thermally Induced Cylindrical Microphase Separation of Polystyrene-<i>block</i>-poly(methyl methacrylate) by Atomic Force Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroshiba, R. Okubo, A. N. Hattori, H. Tanaka, M. Nakagawa,
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 29 号: 5 ページ: 659-665

    • DOI

      10.2494/photopolymer.29.659

    • NAID

      130005261832

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methods of creating and observing atomically reconstructed vertical Si{100}, {110}, and {111} side surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      A. N. Hattori, S. Takemoto, K. Hattori, H. Daimon, H. Tanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 9 号: 8 ページ: 085501-085501

    • DOI

      10.7567/apex.9.085501

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Fabrication of the Electric Double Layer Transistor with (La,Pr,Ca)MnO3 Nanowall Wire Channel2018

    • 著者名/発表者名
      A. N. Hattori
    • 学会等名
      2018 3rd International Conference on Materials Science and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニッケル酸化物電界効果トランジスタでの広ダイナミックレンジ抵抗変調制御2018

    • 著者名/発表者名
      服部 梓
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 7×7清浄面を持つ3次元Si{111}ファセット面の創製2017

    • 著者名/発表者名
      服部 梓、竹本 昌平、服部 賢、大門 寛、田中 秀和
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 界面エネルギー移動を利用したナノ領域電子物性の新奇光プローブ法2017

    • 著者名/発表者名
      服部 梓、一宮 正義、芦田 昌明、田中 秀和
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Metal-insulator transition properties of electric nanodomains in the strongly electron correlated metal oxide nanowall wire2017

    • 著者名/発表者名
      A. N. Hattori
    • 学会等名
      BIT’s Annual World Congress of Nano Science & Technology-2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ferromagnetic metal nanodomain structure in the manganite nanowall wire through metal-insulator transition2017

    • 著者名/発表者名
      A. N. Hattori
    • 学会等名
      29th International Conference on Defects in Semiconductors
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3元ナノ空間制御によるVO2の外場応答急峻化2017

    • 著者名/発表者名
      服部 梓
    • 学会等名
      第3回材料WEEK
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リソグラフィー技術を用いたSi傾斜超構造表面の創製2017

    • 著者名/発表者名
      服部 梓
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] THz時間領域分光による強相関マンガン酸化物ナノ電子相の伝導特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      服部 梓
    • 学会等名
      第78回物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遷移金属酸化物3次元ナノ構造創製とデバイス展開2017

    • 著者名/発表者名
      服部 梓
    • 学会等名
      2017年3回極限ナノ造形・構造物性研究会 公開講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 立体側面を起点とした3次元ナノ構造造形2016

    • 著者名/発表者名
      服部 梓
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creation of atomically-ordered side-surfaces on the three-dimensionally patterned Si substrate2016

    • 著者名/発表者名
      A. N. Hattori, K. Hattori, S. Takemoto, H. Daimon, H. Tanaka
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      the Nagoya Congress Center
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Investigation of nanodomain properties in the phase-separated manganite by probing electron dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      A. N. Hattori, T. V. A. Ngyuen, M. Nagai, M. Ichimiya, M. Ashida, H. Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Low -Energy Electrodynamics in Solids
    • 発表場所
      the Hotel LAFORET
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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