フォノン工学結晶の電磁特性変異とそのメカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 25K07773
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21030:計測工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 全 伸幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター, 主任研究員 (20455439)
• 研究分担者: 山脇 正人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30526471)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: フォノンエンジニアリング / モット転移 / 超伝導転移

研究開始時の研究の概要

フォノンの波動性に基づく熱輸送制御の概念は古くから存在するが、熱フォノンの波長が極めて短くその検出が非常に困難なことから永らく挑戦的なテーマであった。本研究代表者は微細加工技術を駆使して波動性フォノンの制御を可能にするフォノニック結晶を作製し、波動性フォノンの人為的な制御が可能であることを実証している。一方、フォノニック結晶中の電気伝導特性は未知であったことからその評価を試みたところ、冷却・昇温を繰り返す度に電気・磁気特性が変異していくという未知の現象を発見した。本研究では元来金属性のフォノニック結晶が絶縁体に変異していくメカニズムを、多様な粒子ビームを複合的に用いて統合的に解明していく。