| 研究課題/領域番号 |
16204023
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
高木 英典 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40187935)
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| 研究分担者 |
花栗 哲郎 独立行政法人理化学研究所, 高木磁性研究室, 先任研究員 (40251326)
HWANG H Y 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教授 (30361611)
笹川 崇男 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助手 (30332597)
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| キーワード | 強相関半導体 / 不純物状態 / 界面 / ナノ電子相 / 高温超伝導 / サーミスター / 抵抗メモリー効果 |
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| 研究概要 |
強相関界面デバイスとして注目される抵抗変化メモリ(RRAM)の基礎学理研究を進め、メモリ効果がNiO,CoOなどの単純な二元系酸化物で普遍的に観測されることを明らかにした。さらに、平面型素子を構築しメモリ動作時における素子内部の形状可視化とスイッチング特性や電圧電流特性などのデバイスの基本特性の検討を進めた結果、フォーミングと呼ばれる初期化動作によって酸化物中に導電性フィラメントが形成されること、セット、リセットと呼ばれる電圧印加時にフィラメント-金属電極界面に障壁が形成されメモリ効果が生じることなどが明らかになった。これらの結果を基に、抵抗変化メモリの動作原理の微視的なイメージが構築されつつある。
STM/STSを用いた実空間電子分光から、強相関電子の自己組織化、不純物効果の考察を進めた。層状ルテニウム酸化物Sr_3Ru_2O_7において、強磁性臨界性(メタ磁性)に由来するmeVスケールの電子状態密度の異常と、その磁場効果のトンネル分光による検出に成功した。また、表面における強相関電子の電子的再構成を発見した。さらに、意図的に導入した不純物原子の周りでの電子状態を、原子スケールでトンネル分光イメージングすることが可能となった。これらの手法を高温超伝導体Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2などへも適用し、これまで電子結晶と考えられてきた電子組織が「きしめん」のように1次元的短距離秩序を形成した、電子ガラス状態であることが明らかになった。
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