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界面転位配列制御による高密度量子細線デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420662
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属物性・材料
研究機関東京大学

研究代表者

斎藤 光浩  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 客員共同研究員 (00510546)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード転位 / 粒界 / 界面 / 電子顕微鏡 / 量子細線 / 酸化マグネシウム / 第一原理計算 / STEM / 結晶界面
研究成果の概要

本研究では、酸化物結晶内部に配列させた転位部に機能元素を閉じこめる方法によって、固体内量子細線の作製や量子機能創生を目的とした。
何も機能を所有していない絶縁体結晶内に意図的に転位を導入させ、転位に沿って機能元素を熱拡散することで、1次元的な量子細線を形成させることに成功した。自己組織的なプロセスを駆使した量子細線の合成および大量導入による、新機能創成・大容量化・デバイス化への指針を得ることができた。
結晶界面工学・収差補正走査透過型電子顕微鏡・第一原理計算・数学理論を組み合わせ、新しいアプローチで研究を行った。基礎的観点だけでなく、量産面などのエンジニアリングの観点でも応用が広く期待される。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Atomic structure and electronic properties of MgO grain boundaries in tunneling magnetoresistive devices2017

    • 著者名/発表者名
      J. J. Bean, M. Saito, S. Fukami, H. Sato, S. Ikeda, H. Ohno, Y. Ikuhara, and K. P. McKenna
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep45594

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mathematical analysis and STEM observations of arrangement of structural units in < 001 > symmetrical tilt grain boundaries2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Inoue, Mitsuhiro Saito, Chunlin Chen, Motoko Kotani, Yuichi Ikuhara
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 65 号: 6 ページ: 479-487

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfw034

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the Periodicity of <001> Symmetrical Tilt Grain Boundaries2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Inoue
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 56 ページ: 281-287

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mathematical Analysis and STEM observations of Symmetrical Tilt Grain Boundaries2016

    • 著者名/発表者名
      K. Inoue, M. Saito, C.L. Chen, M. Kotani, and Y. Ikuhara,
    • 学会等名
      THE 5TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM on ADVANCED MICROSCOPY and THEORETICAL CALCULATIONS (AMTC5)
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual SDD検出器搭載STEMによる MgO粒界の原子分解能EDSマッピング2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤光浩、石川亮、大西市朗、沢田英敬、井上和俊、柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 対称傾角粒界の分解則について2015

    • 著者名/発表者名
      井上和俊, 斎藤光浩, 王中長, 小谷元子, 幾原雄一
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋季講演大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市 九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] MgOバイクリスタルNear-Σ5(310)[001]粒界に形成される超構造原子配列の構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤 光浩
    • 学会等名
      日本金属学会 第156回春季講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒界分解則に基づく組合わせ的粒界エネルギー計算2015

    • 著者名/発表者名
      井上 和俊
    • 学会等名
      日本金属学会 第156回春季講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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