ナノ秒融解急冷を利用した数千度級超耐熱ナノ金属記録素子の開発

• 研究課題/領域番号: 24K21585
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 木塚 徳志 筑波大学, 数理物質系, 教授 (10234303)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 伝熱 / 記録素子 / 相変態 / ナノ金属 / 電子顕微鏡

研究開始時の研究の概要

ナノメートルサイズの金属接点にナノ秒幅のパルス電圧を通電して急温・急冷させ、そのときに生じる伝熱現象である結晶／非晶質間相遷移や形状変化を利用した耐熱性に優れた微小金属記録技術を開発する。ナノ金属記録素子の素材に高融点金属を用いて、高温で動作する高密度集積回路に使用できるナノ金属記録素子創製の条件を導く。具体的には、透過電子顕微鏡その場観察法を用いて、ナノ金属記録素子のナノ秒間にナノメートル局所領域に生じる融解・凝固に関わる伝熱現象の構造変化を原子レベルで直接観察し、同時に素子の電気抵抗の変化を明らかにする。これにより、微小伝熱現象解析を基盤とする新たな微細金属記録素子の研究を実施する。