遷移金属酸化物薄膜による水素イオン誘起量子物性開拓と化学デバイス応用

• 研究課題/領域番号: 23K26738
• 補助金の研究課題番号: 23H02045 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 秀和 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80294130)
• 研究分担者: Li Haobo 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20938188)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 採択後辞退 (2024年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2025年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2024年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 強相関酸化物 / 水素イオン / エピタキシャル薄膜

研究開始時の研究の概要

水素イオンドープにより超巨大な抵抗変化を伴う「強相関電子相転移」を示す遷移金属酸化物を対象として高度に構造制したエピタキシャル薄膜の創製と第1原理密度汎関数シミュレーションにより、水素イオン応答/拡散を制御し、室温で、水素イオンに電子相転移物性が、高速かつ巨大に応答する新奇な化学応答無機酸化物薄膜結晶を創出する。この酸化物薄膜結晶を用いいて水素素イオンと強相関電子のカップリングを利用した、新原理に基づく化学/生体分子の高感度検出が可能な化学センシングデバイスを構築する。