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金属単原子接点の高周波透過特性

研究課題

研究課題/領域番号 21651046
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ構造科学
研究機関京都大学

研究代表者

酒井 明  京都大学, 工学研究科, 教授 (80143543)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2010年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード金属単原子接点 / 高周波伝導 / 交流コンダクタンス / 量子化コンダクタンス / 単分子接合 / 高周波コンダクタンス / 破断接合 / パルス伝播
研究概要

本研究は金属の単原子接点のRF信号透過特性を実験的に明らかにすることを目的としている.平成22年度は高周波用リレー接点を利用して金の単原子接点を作成し,数100MHzの周波数域におけるコンダクタンス測定を試みた
1. 金電極を接点とするリレー接点では,接点が開く際に金の単原子接点が形成されることが知られている.単原子接点の寿命は短時間であるが,数100MHzの信号周期と比較すると十分に長い.そこでリレー接点に数100MHzのバイアス変調を加え,,単原子接点が形成されたときにコンダクタンスがどのように変調されるかを観測することを試みた.リレーには高周波用のものを使用し,専用の基板を作製して搭載した.接点が開く際に金の単原子接点に対応する1G_0のコンダクタンスプラトーが観測されること,および1G_0コンダクタンスがバイアス変調されていることは確認できている.今後コンダクタンス変調の振幅や位相のシフトを測定して,数100MHz領域での金単原子接点のRF信号透過特性を明らかにしてゆく
2. 関連研究として,単分子接合の高周波伝導に関する実験も行った.単分子接合の高周波伝導は既存のデータが無く,金属単原子接点の高周波伝導よりもさらに未踏の領域である.平成22年度は,金電極にBDT分子を架橋したAu/BDT/Au接合の交流コンダクタンス測定を行った.室温で動作するMCBJ装置を使用して単分子接合を形成し,LCRメータを用いて200kHzまでの交流コンダクタンス測定を行った.位相角は負で周波数が高くなるに従って絶対値が増加することから,Au/BDT/Au接合は容量的になっていることがわかる.しかし位相角の周波数特性は接合によるばらつきが大きく,信頼性のある周波数特性を得るには至っていない

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Conductance of atom-sized contacts of indium2011

    • 著者名/発表者名
      Masanari Kuwata
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 9 ページ: 85-89

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Tunneling Barrier Height at and around Subsurface Dopant2010

    • 著者名/発表者名
      Kengo Kobayashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transmission of Voltage Pulses through the Cu Single-Atom Contact2010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Mizukami
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Break Voltage of the 1G0 Contact of Noble Metals and Alloys2009

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Miura
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 7

      ページ: 891-897

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conductance of atom-sized contacts of dilute Al alloys2009

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Mizukami
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 7

      ページ: 741-746

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conductance and I-V characteristics of Au/BPY/Au single molecule junctions2009

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Horiguchi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry 131

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Transmission of voltage pulses through the Cu single-atom contact2010

    • 著者名/発表者名
      酒井明
    • 学会等名
      4th AEARU Advanced Materials Science Workshop
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2010-08-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] High-bias break of atomic and molecular junctions2010

    • 著者名/発表者名
      酒井明
    • 学会等名
      International conference on Core Research and Engineering Science of Advanced Materials
    • 発表場所
      吹田市(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-31
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 金属単原子接点の電圧パルス伝播特性2009

    • 著者名/発表者名
      水上祐輔, 堀口和孝, 黒川修, 酒井明
    • 学会等名
      第29回日本表面科学会学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2009-10-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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