| 研究課題/領域番号 |
19H05618
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分C
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2019-2021) |
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研究代表者 |
藤村 紀文 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (50199361)
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| 研究分担者 |
吉村 武 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30405344)
是枝 聡肇 立命館大学, 理工学部, 教授 (40323878)
佐藤 琢哉 東京工業大学, 理学院, 教授 (40451885)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| キーワード | 強誘電体 / 素励起 / コヒーレント状態 / 急峻スイッチトランジスタ / 負性容量 / 電気熱量効果 / 熱マネジメントデバイス |
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| 研究成果の概要 |
負性容量FET動作の物理描像として、強誘電体/半導体界面における減分極電界と空乏層形成の影響であることを明らかにし、内部電荷移動の正確な評価法を開発した。また強誘電体にfsレーザーを照射してコヒーレントフォノンやフォノン・ポラリトンを励起させ、その試料内空間伝播（THz放射）の時間分解イメージングに初めて成功した。これは、新規な素励起の評価方法であり、その空間マッピングは極めて貴重な情報である。さらに、熱拡散の振る舞いが熱波動へと変化する様子を初めて捉え、熱輸送の波動性を利用することで，熱伝導方程式に支配される従来の枠組みを根本的に取り払い，波動原理に基く新しい熱デバイスの設計を可能にした。
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| 自由記述の分野 |
電子物性、強誘電体物性
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超低消費電力で動作する急峻スイッチトランジスタと高効率冷却素子という２つの革新的強誘電体デバイス開発の指導原理となる物性を評価する方法として強誘電体に存在する多彩な素励起を利用する方法を提案し、フォノン・マグノンや熱波動のコヒーレンス状態を利用してnsec程度の高速で変化するデバイスの設計やその物性の新しい評価を行うための基盤技術を開発することができた。AIチップとして期待されるリザーバーコンピューティング素子の超低消費電力化やその素子を効果的に冷却する素子の新規な評価方法によって明確な動作機構を提供することは，ビッグデーターによる社会課題が蓄積するIoT社会にとって不可欠な技術である。
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