| 研究課題/領域番号 |
18H02053
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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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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
須藤 祐司 東北大学, 工学研究科, 教授 (80375196)
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| 研究分担者 |
齊藤 雄太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50738052)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | 相変化メモリ / 不揮発性メモリ / アモルファス / 結晶化 / 結晶多形転移 / アモルファス化 / 相変化材料 / 光電子分光 / 局所構造 / 結晶 / 相転移 / 伝導機構 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、アモルファス/結晶相変化を利用した次世代メモリ：相変化メモリに着目し、その動作性能を革新する新材料創成に取り組んだ。従来性能を凌駕する省エネルギー、高速動作かつ高耐熱性を可能にする遷移金属含有カルコゲナイドについて、アモルファス中では遷移金属元素がナノクラスター化する事を実験的に明らかにし、相変化に伴うナノクラスター減少により電気物性が大きく変化する事が分かった。また、窒素添加により、ナノクラスター形成を抑制でき、電気物性を制御できることを明らかにした。更に、アモルファス化を必要としない、超省エネルギーかつ超高速動作を実現する結晶多形転メモリ材料の創成に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Society5.0に向け、膨大なデータを保管する不揮発性メモリの高性能化が強く求められている。現在主流の不揮発性メモリはその動作原理故に、その性能向上は限界に達しつつある。それ故、新メモリが世界中で研究開発されているが、中でも相変化メモリは、材料の相変化に伴う抵抗変化を利用してデータ記録する単純な動作原理を持つ。本研究では相変化メモリの革新に向け、従来性能を凌駕する新材料を創成し、その相変化挙動の解明に取り組んだ。相変化材料中の遷移金属元素の重要な役割を明らかにすると共に、省エネ、高速動作かつ高耐熱性を可能とする相変化メモリを実現する事に成功し、学術的にも工業的にも意義の高い成果を得た。
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