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2019 年度 研究成果報告書

トポロジカル絶縁体を活性層とするトランジスタの超高圧特性の追求

研究課題

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研究課題/領域番号 18K18736
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分13:物性物理学およびその関連分野
研究機関岡山大学

研究代表者

久保園 芳博  岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (80221935)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード電界効果キャリアドープ / 電界効果トランジスタ / 超伝導 / 圧力 / 圧力誘起超伝導
研究成果の概要

電界効果によって、キャリアを多様なトポロジカル絶縁体に注入して、新規な超伝導体を実現するとともに、圧力を印加することで超伝導特性を制御することを目標とした。本研究課題を通じて、AgをドープしたBi2Se3に電界効果によりキャリア注入して電気特性を調べる実験(電界効果トランジスタ(FET)特性実験)を遂行した。また、x とyを変えることでフェルミレベルやディラック点の位置を制御したBi2-xSbxTe3-ySeyの高圧での電気特性を調べ、超伝導の出現を確認した。それらの極薄単結晶を活性層としてイオン液体を使った電気二重層(EDL)FETを作製し、高圧でのトランジスタ特性を調べる試みを進めた。

自由記述の分野

物性物理化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の最終目標は、電界効果によってキャリアドープされたトポロジカル絶縁体で新規な超伝導体を作製して、更にそれに圧力を印加して超伝導特性を制御することである。そもそも、「電界効果キャリアドーピングされたトポロジカル物質に圧力を印加して超伝導を制御する」という研究は全く未開拓であって、まずは、どのように電界効果トランジスタを高圧で動作させるのかといった点を解決せねばならない。このように、本研究課題は前人未到の研究ともいえるものである。これが実現できれば、自在なキャリア制御と圧力による物性制御を組み合わせることが可能となり、物性物理学の飛躍的な進展をもたらすことになる。

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公開日: 2021-02-19  

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