| 研究課題/領域番号 |
19H02197
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
安藤 裕一郎 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50618361)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
|
|---|
| キーワード | シリコン / スピントロニクス / スピン流 / 界面 / ラシュバ / スピン操作 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
これまでのシリコンスピントロニクス研究はスピン電界効果トランジスタ（スピンFET）に代表されるような“良好なスピンコヒーレンス”を主目的とした研究が主流であった．本研究ではこのようなSiに全く新しいスピン機能を付加し，多機能Siスピンデバイスの創成を目指す．具体的には(A) 歪によるスピン寿命制御機構の実現，(B) 電圧駆動スピン蓄積の実現，(C) 近接効果による強いスピン軌道相互作用やトポロジカル表面状態の導入を検討する．
|
| 研究成果の概要 |
半導体の中で最も重要な材料であるシリコンにおいて，電荷とは異なる性質を有するスピンを操作する演算素子の創成を目指した研究です．具体的には(A)スピン寿命の外部制御とスピン流論理演算応用，(B)電圧駆動スピン蓄積の実現，(C) スピン軌道相互作用やトポロジカル表面状態の活用のテーマに取り組みました．（A）では1素子で論理演算を切り替え可能なスピンロジック回路を室温実現しました．（B)ではバリスティック伝導を目指して，Siチャネルの短チャネル化を行い，巨大なスピン信号の検出に成功しました．（C）ではドーパントによるスピン軌道相互作用の増大や，界面ラシュバを用いた電界によるスピン操作に成功しました，
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シリコンは電子機器において最も重要な材料である．これまでの電荷ベースの半導体デバイスの高性能化には陰りが見え始め，全く新しいアプローチによる高性能化が強く望まれている．そのような中，本研究は電荷に加え，電子が有している内部自由度であるスピンを活用したデバイスの創成を目指した研究を実施した．本研究の発展により，新しい論理演算デバイス，メモリが実現できる可能性があり学術的意義．社会的意義は極めて高いと考えられる．
|
