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2008 年度 研究成果報告書

室温動作の単電子デバイス開発を指向したTEM/STMによる単電子トンネル現象研究

研究課題

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研究課題/領域番号 18560640
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関北海道大学

研究代表者

有田 正志  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20222755)

研究分担者 高橋 庸夫  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90374610)
末岡 和久  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (60250479)
柴山 環樹  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (10241564)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
キーワードナノ物性 / 電子顕微鏡 / その場観察 / 単電子トンネル伝導
研究概要

省エネデバイスとして注目されている単電子デバイスの室温動作確認を念頭に,ピエゾ素子搭載型透過電子顕微鏡ホルダー(TEM/STMホルダー)およびその制御システムを開発した.先端10nm程度の先鋭電極間に数個のナノ粒子を挟み,その電気伝導特性を評価したところ低バイアス領域においてほとんど電流が流れないクーロンプロッケイド(CB(を観測できた。これは単電子トンネル現象(SET(に特徴的な現象である.数nmのナノ粒子を用いて室温動作SETデバイスの得られることを実験的に示すことができたといえる.

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] Silicon nanodot-array device with multiple gates2009

    • 著者名/発表者名
      M. Jo,,...,M. Arita(3),..., Y. Takahashi(8)
    • 雑誌名

      Materials Science in Semiconductor Processing doi : 10.1016/j.mssp.2008

      ページ: 12.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Si細線に作製したダブルドット単電子トランジスタの特性2009

    • 著者名/発表者名
      曹民圭,..., 有田正志(3),..., 高橋庸夫(5)
    • 雑誌名

      信学技 ED-2008-233

      ページ: 53-58

  • [雑誌論文] Structural and electromagnetic characterizations of Fe-SrF2 granular films2009

    • 著者名/発表者名
      H. Hosoya, M. Arita,..., Y. Takahashi(4)
    • 雑誌名

      J. Phys. D : Appl. Phys 39

      ページ: 5103-5108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 透過電子顕微鏡内におけるナノ領域のトンネル伝導計測(解説)2008

    • 著者名/発表者名
      有田正志,..., 高橋庸夫(5)
    • 雑誌名

      顕微鏡 43

      ページ: 181-487

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunnel current measurement of MgO and MgO/Fe/MgO nanoregions during TEM observation2008

    • 著者名/発表者名
      M. Arita,..., Y. Takahashi(4)
    • 雑誌名

      Super-lattices and Microstructures 44

      ページ: 633-640

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructure and electric property of MgO/Fe/MgO tri-layer films forming a nano-granular system2008

    • 著者名/発表者名
      M. Arita,..., Y. Takahashi(5)
    • 雑誌名

      Micro-electronic Engineering 27

      ページ: 2445-2450

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-electron transistor properties of FeSrF2 granular films2008

    • 著者名/発表者名
      H. Hosoya, M. Arita,..., Y. Takahashi(7)
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering : B 147

      ページ: 100-104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetoresistance of Fe-SrF_2 single-electron devices with a current-in-plane geometry2008

    • 著者名/発表者名
      7) M. Arita, H. Hosoya, Y. Takahashi, and J.-B. Choi
    • 雑誌名

      Superlattices and Microstructures 44

      ページ: 449-456

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単電子デバイスを用いたSi集積回路(最近の展望)2008

    • 著者名/発表者名
      高橋庸夫
    • 雑誌名

      応用物理 77(3)

      ページ: 281-285

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Siナノドットアレイを用いた2出力単電子デバイスの半加算器動作2008

    • 著者名/発表者名
      開澤拓弥,..., 有田正志(3),..., 亘橋庸夫(8)
    • 雑誌名

      信学技報 ED2007-250

      ページ: 69-73

  • [雑誌論文] Improved tunnel magnetoresistance characteristics of magnetic tunnel junctions with a Heusler alloy thin film of Co2MnGe and a MgO tunnel barrier2007

    • 著者名/発表者名
      S. Hakamata,..., M. Arita(6)
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys 101

      ページ: 09J513

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Siナノドットアレイを用いた多入力単電子デバイス2007

    • 著者名/発表者名
      開澤拓弥, 有田正志,..., 高橋庸夫(6)
    • 雑誌名

      信学技報 106

      ページ: 35-40

  • [雑誌論文] Conductance measurement of nanoscale regions with in situ transmission electro microscopy2006

    • 著者名/発表者名
      M. Arita,..., Y. Takahashi(4)
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. C 26

      ページ: 776-781

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunnel conductance through one or a few Fe particles embedded in an MgO matrix2006

    • 著者名/発表者名
      M. Arita,..., Y. Takahashi(4)
    • 雑誌名

      Japn. J. Appl. Phys 45

      ページ: 1946-1949

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epitaxial growth of Fe nanodots on SrF2/Si (111)2006

    • 著者名/発表者名
      H. Hosoya, M. Arita,..., Y. Takahashi(4)
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. C 26

      ページ: 1146-1150

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multifunctional device using a nanodot array2006

    • 著者名/発表者名
      T. Kaizawa,..., M. Arita(3), Y. Takahashi(4)
    • 雑誌名

      Japn. J. Appl. Phys 45

      ページ: 5317-5321

    • 査読あり
  • [学会発表] 単層Feナノドット薄膜を用いたナノ構造の作成2009

    • 著者名/発表者名
      若杉恭平,..,有田正志(4), 高橋庸夫(5)
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      筑波大
    • 年月日
      2009-04-01
  • [学会発表] TEM内同時観察におけるPr_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3のI-Vヒステリシス特性2009

    • 著者名/発表者名
      藤井孝史...有田正志(5), 高橋庸夫(6)
    • 学会等名
      春季応用物理学会
    • 発表場所
      筑波大
    • 年月日
      2009-03-31
  • [学会発表] Si細線に作製したダブルドット単電子トランジスタの特性2009

    • 著者名/発表者名
      曹民圭,..., 有田正志(3), 高橋庸夫(4)
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      北大, 札幌
    • 年月日
      2009-03-19
  • [学会発表] Full adder operation based on Si nanodot array device2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kaizawa, M. Arita,..., Y. Takahashi(7)
    • 学会等名
      IEEE Silicon Nanoelec. Work
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      20080615-16
  • [学会発表] Electric conduction of single layered Fe nano-dot films2008

    • 著者名/発表者名
      K. Wakasugi,..., M.Arita(4), Y.Takahashi(5)
    • 学会等名
      E-MRS
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      20080526-30
  • [学会発表] Silicon nanodot-array device with multiple gates2008

    • 著者名/発表者名
      M. Jo,...,M. Arita(3),..., Y. Takahashi (8)
    • 学会等名
      E-MRS
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      20080526-30
  • [学会発表] Novel- Func-tional Single-Electron Device Using Nanodot Array with Multiple Inputs and Outputs2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi,...,M. Arita(3)
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2008
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] 透過型電子顕微鏡によるPr_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3のその場観察2008

    • 著者名/発表者名
      藤井孝史,...有田正志(5), 高橋庸夫(6)
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      中部大
    • 年月日
      2008-09-02
  • [学会発表] パローマロイ薄膜における磁化方向と磁気抵抗曲線の直接同時観察2008

    • 著者名/発表者名
      笹川芳晃...有田正志(4), 高橋庸夫(5)
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会講演会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2008-05-21
  • [学会発表] 単層Feナノドット薄膜の成膜温度と膜構造および電気伝導特性2008

    • 著者名/発表者名
      若杉恭平,...,有田正志(4), 高橋庸夫(5)
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      日大
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] 単電子デバイスとその場計測の重要性,学振ナノプロープテクノロジー第167委員会2007

    • 著者名/発表者名
      高橋庸夫
    • 学会等名
      第48回研究会
    • 発表場所
      ウェルシティ金沢
    • 年月日
      20071119-20
  • [学会発表] Si探針の熱酸化プロセスによる尖鋭化2007

    • 著者名/発表者名
      有田正志...高橋庸夫(5)
    • 学会等名
      日本金属学会講演会
    • 発表場所
      岐阜大
    • 年月日
      2007-09-19
  • [学会発表] MgO層に挟まれた単層Fe島状極薄膜の膜構造と磁気抵抗効果2007

    • 著者名/発表者名
      太田幸一,...,有田正志(5), 高橋庸夫(6)
    • 学会等名
      応用磁気学会講演会
    • 発表場所
      学習院大
    • 年月日
      2007-09-13
  • [学会発表] Magnetoresistance of Fe-SrF2 single electron transistors2007

    • 著者名/発表者名
      H. Hosoya,...M. Arita(5), Y. Takahashi(6)
    • 学会等名
      E-MRS
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      2007-05-29
  • [学会発表] Tunnel current measurement of MgO nano-regions during TEM observation2007

    • 著者名/発表者名
      M. Arita...Y. Takahashi(4)
    • 学会等名
      E-MRS
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      2007-05-28
  • [学会発表] TEMを用いたナノ領域のトンネル伝導計測2007

    • 著者名/発表者名
      有田正志...高橋庸夫(5)
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 年月日
      2007-05-22
  • [学会発表] TEM/STMを用いたMgOナノ領域のトンネル伝導測定2007

    • 著者名/発表者名
      有田正志,...,高橋庸夫(4)
    • 学会等名
      日本金属学会講演会
    • 発表場所
      千葉工大
    • 年月日
      2007-03-29
  • [学会発表] TEM/STMを用いたMgOナノ領域のトンネル特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      大窪洋平,...,有田正志(3), 高橋庸夫(4)
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      千葉工大
    • 年月日
      2007-03-29
  • [学会発表] 熱酸化プロセスによるSi尖鋭探針の作製2007

    • 著者名/発表者名
      有田正志...高橋庸夫(5)
    • 学会等名
      日本金属学会北海道支部講演会
    • 発表場所
      室蘭工大
    • 年月日
      2007-01-26
  • [学会発表] TEM/STMを用いたMgOナノ領域のトンネル特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      大窪洋平,...,有田正志(3), 高橋庸夫(4)
    • 学会等名
      応用物理学会北海道支部講演会
    • 発表場所
      北見工大
    • 年月日
      2007-01-12
  • [学会発表] Single-electron device using Si nanodot array and multi-input gates2006

    • 著者名/発表者名
      T. Kaizawa, M. Arita,...,Y. Takahashi(7)
    • 学会等名
      8th Int. Conf. Solid-State Integ.-Cir. Tech
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      20061023-26
  • [学会発表] 帯状パーマロイ薄膜パターンにおける磁気抵抗効果のTEM内その場計測2006

    • 著者名/発表者名
      有田正志...高橋庸夫(4)
    • 学会等名
      日本金属学会講演会
    • 発表場所
      新潟大, 新潟
    • 年月日
      2006-09-18
  • [学会発表] Feナノドットを用いた単電子トランジスタの特性評価2006

    • 著者名/発表者名
      細谷裕之,...,有田正志(5), 高橋庸夫(6)
    • 学会等名
      日本応用磁気学会講演会
    • 発表場所
      島根大
    • 年月日
      2006-09-12
  • [学会発表] TEMでの金属微粒子伝導計測を目的とした試料ホルダーの作製2006

    • 著者名/発表者名
      大窪洋平, 有田正志(3), 高橋庸夫(4)
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      立命大
    • 年月日
      2006-08-30
  • [学会発表] Single-Electron Tunneling and Random Tele-graph Signals in Fe-MgO Granular Films2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nishio,...,M. Arita(4), Y. Takahashi(5)
    • 学会等名
      E-MRS
    • 発表場所
      Nice
    • 年月日
      2006-06-01
  • [学会発表] Single-electron transistor properties of Fe nanodot arrays2006

    • 著者名/発表者名
      H. Hosoya...M. Arita(4), Y. Takahashi(5)
    • 学会等名
      E-MRS
    • 発表場所
      Nice
    • 年月日
      2006-06-01
  • [学会発表] Preparation of substrates for simultaneous ex-periments of electric measurements and trans-mission electron microscopy on metallic thin films2006

    • 著者名/発表者名
      M. Arita,...K. Sueoka(5), Y. Takahashi(6)
    • 学会等名
      E-MRS
    • 発表場所
      Nice
    • 年月日
      2006-05-31

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公開日: 2010-06-10   更新日: 2016-04-21  

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