| 研究領域 | スピン流の創出と制御 |
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| 研究課題/領域番号 |
21019006
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
加藤 雄一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (60451788)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2010年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2009年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 単層カーボンナノチューブ / スピン物性 / ナノデバイス / スピントロニクス / 物性実験 |
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| 研究概要 |
2010年度は引き続きGaN上のカーボンナノチューブトランジスターの試作を中心に研究を進めた。カーボンナノチューブ・III-V族半導体ヘテロ構造による電流誘起スピンの存在を検証するためには、ナノチューブに電流を流し、その電流中のスピン偏極度を測定する必要がある。カーボンナノチューブそのものの光学選択則はスピンによらないため、光学スピン検出は難しい。そこで、カーボンナノチューブから直接半導体電極へと電流を流しこみ、その電流中のスピン偏極状態を直接半導体の選択則を利用して検出するために、GaNを電極とした2端子の単一カーボンナノチューブトランジスターが必要となる。
まず、有機金属気相成長されたGaN薄膜上での単層カーボンナノチューブの合成方法を確立するため、種々の条件で合成を試みた。デバイス作製にはパターニングが必要となるため、触媒を変えて実験を繰り返した。触媒として、酢酸コバルトと多孔質シリカをエタノールに溶かしたものや真空蒸着したコバルト薄膜などを用いた。エタノール溶液の触媒はレジストを溶解させてしまうという問題があることが分かった。また、コバルト薄膜のみではGaN上でカーボンナノチューブは合成しないが、コバルト薄膜上に多孔質シリカを分散することで合成が起きることを見出した。しかし、デバイスに加工するために必要な長さのカーボンナノチューブは成長しなかった。そこで、従来エタノールに溶かしていた酢酸コバルトを水に溶かすことを試みた。触媒の条件を最適化することによって触媒パターニングに成功した。
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