| 研究課題/領域番号 |
17310060
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ構造科学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
白石 誠司 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (30397682)
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| 研究分担者 |
鈴木 義茂 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50344437)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
15,220千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 420千円)
2007年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2006年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2005年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / スピントロニクス / ナノチューブ / スピンエレクトロニクス / 物性実験 / メゾスコピック系 / 単層カーボンナノチューブ / 電子散乱・スピン散乱 / バリスティック伝導 / 極性制御 / 分子内包ドーピング / 電界効果型トランジスタ / 磁気抵抗効果 |
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| 研究概要 |
本研究課題め目的は主に単層カーボンナノチューブを用い、(1)注入キャリアを制御できるように状態密度を操作しつつその状態を安定に作り出すこと、(2)その状態で偏極スピンを単層カーボンナノチューブ中に注入しその集団運動を観測・制御することにある。
本研究では最も効率よくキャリアを注入できる系として電界効果型トランジスタを選択しそこでのキャリア注入効率を上げること、注入キャリアが制御できる系をドーピングなどで作り出すこと、偏極スピンを強磁性電極から単層カーボンナノチューブに注入することの3点を具体的なマイルストンとした。はじめの2点に関しては十分にその目的を達成し、薄膜型単層カーボンナノチューブ電界効果型トランジスタとして世界トップの性能を達成した。また、この素子系においてTetracyano-p-quinodimethane(TCNQ)をナノチューブの内部空間に内包させることにより安定に正孔をナノチューブに注入できるp型トランジスタを世界で始めて動作させた。3番目の目標に関しては、まずナノチューブのスピン散乱長を見積もり素子構造を決定するために、単一電子トランジスタを作製・動作させ、その電子散乱長がおよそ200-300nmであることを見出した。その上で所謂非局所4端子測定をこの材料系に導入し、3.8Kという低温でスピン注入によると期待される外部磁場に対する抵抗のヒステリシスを観測し、スピン散乱長として90nmという結果をえることが出来た。
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