転位配列制御による導電性量子細線の自己形成技術の開発

• 研究課題/領域番号: 24656376
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 王 中長 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (20510548)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 量子細線 / 電子顕微鏡 / 転位 / 結晶界面

研究概要

転位は、結晶中の原子配列が不連続になった線欠陥であり、その周囲に生じる弾性ひずみ場においては、ひずみ緩和のためにしばしば溶質元素の偏析が起こる。また、弾性ひずみ場では、溶質元素の拡散速度が完全結晶領域と比べて速くなる。このような転位特有の性質を利用して、添加元素を転位に沿って拡散させて転位芯近傍に偏析させることができれば、溶質元素を1次元的に配列した量子細線構造を創出することが期待される。
本研究は、金属元素を半導体/絶縁体内の転位配列に沿って拡散させ、導電性量子細線の開発を目指し、さらに転位配列を制御し、高密度化させることで、デバイス用に大容量化するための指針を得ることを目的とする。

研究成果

• [雑誌論文] Polymorphism of Dislocation Core Structures at the Atomic Scale (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang, M. Saito, K. P. McKenna, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymorphism of Dislocation Core Structures at the Atomic Scale (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang*, M. Saito, K. P. McKenna, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1
  • DOI: 10.1038/ncomms4239
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fluorine in Shark Teeth: Its Direct Atomic-Resolution Imaging and Strengthening Function (2014)
  • 著者名/発表者名: C. L. Chen, Z. C. Wang*, M. Saito, T. Tohei, Y. Takano, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 126 号: 6 ページ: 1569-1573
  • DOI: 10.1002/ange.201307689
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spontaneous Structural Distortion and Quasi-One-Dimensional Quantum Confinement in a Single-Phase Compound (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang, L. Gu, M. Saito, S. Tsukimoto, M. Tsukada, F. Lichtenberg, Y. Ikuhara, and J. G. Bednorz
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferromagnetic Dislocations in Antiferromagnetic NiO (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Sugiyama, N. Shibata, Z. C. Wang, S. Kobayashi, T. Yamamoto, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Nature Nanotechnology 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorine in Shark Teeth : Its Direct Atomic-Resolution Imaging and Strengthening Function (2013)
  • 著者名/発表者名: C. L. Chen, Z. C. Wang, M. Saito, T. Tohei, Y. Takano, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spontaneous Structural Distortion and Quasi-One-Dimensional Quantum Confinement in a Single-Phase Compound (2013)
  • 著者名/発表者名: ZC. Wang, L. Gu, M. Saito, S. Tsukimoto, M. Tsukada, F. Lichtenberg, Y. Ikuhara, JG Bednorz
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 25[2] 号: 2 ページ: 218-222
  • DOI: 10.1002/adma.201203134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulating Infrared Photoresponses in Reduced Graphene Oxide Phototransistors by Defect and Atomic Structure Control (2013)
  • 著者名/発表者名: H. X. Chang, Z. H. Sun, M. Saito, Q. H. Yuan, H. Zhang, J. H. Li, Z. C. Wang, T. Fujita, F. Ding, Z. J. Zheng, F. Yan, H. K. Wu, M. W. Chen, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: ACS NANO 巻: 7 号: 7 ページ: 6310-6320
  • DOI: 10.1021/nn4023679
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferromagnetic dislocations in antiferromagnetic NiO (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Sugiyama, N. Shibata, Z. Wang, S. Kobayashi, T. Yamamoto and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Nature Nanotechnology 巻: 8 号: 4 ページ: 266-270
  • DOI: 10.1038/nnano.2013.45
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Terraces at ohmic contact in SiC electronics: Structure and electronic states (2012)
  • 著者名/発表者名: ZC. Wang, M. Saito, S. Tsukimoto, Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111(11) 号: 11 ページ: 113717-113717
  • DOI: 10.1063/1.4729074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and electronic impact of SrTiO3 substrate on T1O2 thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: ZC. Wang, R. Sun, CL Chen, M. Saito, S. Tsukimoto, Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Journal of Materials Science 巻: 47(13) 号: 13 ページ: 5148-5157
  • DOI: 10.1007/s10853-012-6392-4
  • 査読あり
• [学会発表] Atomic and Chemical Analysis of Interfaces and Grain Boundaries in Functional Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 学会等名: Energy Materials Nanotechnology Spring Meeting
  • 発表場所: Las Vegas,NV, USA
  • 年月日: 2014-02-28
  • 招待講演
• [学会発表] Atomic and Chemical Analysis of Interfaces and Grain Boundaries in Functional Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang, M. Saito, Y. Ikuhara
  • 学会等名: 2014 EMN Spring Meeting
  • 発表場所: Las Vegas, Nevada, USA,
  • 招待講演
• [学会発表] Atom-by-atom Structural and Electronic Analysis of Interfaces and Grain Boundaries in Electronic Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 学会等名: AIMR/UCL Materials Workshop
  • 発表場所: London,UK
  • 年月日: 2013-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] Atom-Resolved Imaging of Grain Boundary Complex Superstructures in Polycrystalline Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 学会等名: Nan Hua University, Hengyang
  • 発表場所: Hunan, China
  • 年月日: 2013-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] Atom-by-atom Analysis of Functional Ceramics Interfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang, M. Saito, Y. Ikuhara
  • 学会等名: Materials Science & Technology
  • 発表場所: Montreal, Quebec, Canada
  • 年月日: 2013-10-30
  • 招待講演
• [学会発表] Polymorphism of Dislocation Core Structures at the Atomistic Scale (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 学会等名: The First East-Asia Microscopy Conference
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 2013-10-16
  • 招待講演
• [学会発表] Defective Boundaries in and between Functional Ceramics (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 学会等名: International Symposium on Mechanics of Composite Materials
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 2013-05-12
• [学会発表] Atom-by-Atom Structural and Electronic Analysis of Interfaces and Grain Boundaries in Electronic Ceramics (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang, M. Saito, S. Tsukimoto, and Y. Ikuhara
  • 学会等名: The International Union of Materials Research Societies, International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Atom-by-atom Structural and Electronic Analysis of Interfaces and Grain Boundaries in Electronic Ceramics (2012)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 学会等名: International Union of Materials Research Societies
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
  • 招待講演
• [図書] Physics behind the Ohmic Nature in Silicon Carbide Contacts (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 出版者: INTECH open
• [図書] Physics behind the Ohmic Nature in Silicon Carbide Contacts (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 総ページ数: 401
  • 出版者: NTECH open
• [図書] Physics and Technology of Silicon Carbide Devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. C. Wang
  • 総ページ数: 401
  • 出版者: INTECH