ナノギャップ電極を用いた単一及び少数結合型ハーフメタル・ナノ微粒子の物性計測

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360345
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 甲南大学
• 研究代表者: 小堀 裕己 甲南大学, 理工学部, 准教授 (90202069)
• 研究分担者: 清水 哲夫 産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門・ナノ光電子応用研究グループ, 主任研究員 (40357215) ; 内藤 泰久 産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門・ナノ構造アクティブデバイスグループ, 研究員 (10373408)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ナノ構造 / ハーフメタル / ナノギャップ / ナノ微粒子 / マグネタイト / 物性計測

研究概要

走査型電子顕微鏡の装置内に組み込まれたカーボンナノチューブ・プローブを用いて、単一および少数のナノ微粒子をナノギャップ電極中に設置したナノ微粒子計測用デバイスを作製した。そのデバイスを用いて、マグネタイト・ナノ微粒子の導電特性を計測した結果、接触抵抗の影響が非常に大きいことがわかった。その問題を克服するために、RFマグネトロンスパッタリング法を採用し、ナノギャップ中に少数のマグネタイト・ナノ微粒子を埋め込んだ接触抵抗の小さいナノ微粒子計測用デバイスを作製する事に我々は成功した。その電気および磁気伝導特性を測定し、その輸送機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Electrical-and Magneto-Resistance Control for Magnetite Nanoparticle Sinter by Regulation of Heat Treatment Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: 小堀裕己、旭俊則、山崎篤志、杉村陽、谷口年史、安藤淳、川中浩史、内藤泰久、清水哲夫
  • 雑誌名: J. Mag. Mag. Mat. 巻: Vol.323 ページ: 686-690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoresistance Intensification of Fe3O4/BaTiO3 Nanoparticle-Composite-Sinter Produced by Low Temperature Heat Treatment (2011)
  • 著者名/発表者名: 小堀裕己、氏本勝也、星野晃範、山崎篤志、杉村陽、谷口年史、堀江智之、内藤泰久、清水哲夫
  • 雑誌名: J. Supercon. Nov. Mag.
  • DOI: DOI:10.1007/s10948-011-1271-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-volatile high-speed resistance switching nanogap junction memory (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水哲夫、内藤泰久、Somu Kumaragurubaran, 他7名
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.99 ページ: 263503-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Threshold Current Density of the Resistance Switching Effect in Pt Nanogap Junction (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅洋志、角谷透、堀川昌代、Somu Kumaragurubaran、清水哲夫、内藤泰久
  • 雑誌名: Japanese Journal Of Applied Physics 巻: Vol.50 ページ: 06GF11-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of electrode size on resistance switching effect in nanogap junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅洋志、堀川昌代、宮崎久生、小高隼介、塚越一仁、清水哲夫、内藤泰久
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.97 ページ: 073118-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Memory Effect in Simple Cu Nanogap Junction (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅洋志、堀川昌代、宮崎久生、小高隼介、塚越一仁、清水哲夫、内藤泰
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Symp. Proc 巻: Vol.1250 ページ: G10-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] 半導体デバイス解析用局所プラズマ加工装置 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新堀俊一郎、白山裕也、川上辰男、横須賀俊太郎、樫村健太、綿谷透、清水哲夫、内藤泰久、徳本洋志
  • 雑誌名: Journal of the Vacuum Society of Japan 巻: Vol.53 ページ: 112-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-dependent-magnetoresistance control by regulation of heat treatment temperature for magnetite nano-particle sinter (2009)
  • 著者名/発表者名: 小堀裕己、旭俊則、山崎篤志、杉村陽、谷口年史、安藤淳、川中浩史、内藤泰久、清水哲夫
  • 雑誌名: Annalen der Physik 巻: Vol.13 ページ: 985-988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magneto-resistance control by use of interparticle-coupling-form variation in half-metallic magnetite nano-particle sinter (2009)
  • 著者名/発表者名: 旭俊則、小堀裕己、山崎篤志、杉村陽、谷口年史、安藤淳、川中浩史、内藤泰久、清水哲夫
  • 雑誌名: Proceedings of the 25th International Conference of Low Temperature Physics J. Phys.: Conf. Ser. 巻: Vol.150 ページ: 022004-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-disorder induced magneto-resistance intensification on spin-dependent-conduction in magnetite(Fe3O4) thin film produced by RF magnetron sputtering method (2009)
  • 著者名/発表者名: 小堀裕己、清水大介、山崎篤志、杉村陽、谷口年史、安藤淳、川中浩史、内藤泰久、清水哲夫
  • 雑誌名: Proceedings of the 25th International Conference of Low Temperature Physics J. Phys.: Conf. Ser. 巻: Vol.150 ページ: 022042-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of nanogap junction resistance by imposed pulse voltage (2009)
  • 著者名/発表者名: 増田雄一郎, 高橋剛、古田成生、小野雅敏、清水哲夫、内藤泰久
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: Viol. 256 ページ: 1028-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Effect of Gas Molecules on Resistance Switch Employing a Gold Nanogap Junction (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤泰久、堀川昌代、清水哲夫
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.49 ページ: 01AH08-1-01AH08-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanomanipulation of Single Nanoparticle Using a Carbon Nanotube Probe in a Scanning Electron Microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅洋志、内藤泰久、田中深幸、堀川昌代、小堀裕己、清水哲夫
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.2 ページ: 5504
  • 査読あり
• [学会発表] Resistance Switching using Nanogap Junctionsin Gas Molecules Enviroments (2011)
  • 著者名/発表者名: 内藤泰久、菅洋志、堀川昌代、清水哲夫
  • 学会等名: EQuantum Nanostrucure and Nanoelectronics 2011
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] Intensified Magneto-Resistance by RapThermal Annealing in Magneti Film on SiO2 Glass Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: 小堀裕己、森井和真、山崎篤志、杉村陽、谷口水哲夫
  • 学会等名: 26th International Confe Temperature Physics
  • 発表場所: Beijing International Convention Center(北京)
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] Electrode W Memory (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅洋志、堀内藤泰久
  • 学会等名: 23th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル小倉(小倉市)
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] イントロダクトリートークとしてのナノギャップ (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水哲夫、内藤泰久、高橋剛
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Spin-Dependent-Magnetoresistance Control by Regulation of Heat TreaTemperature for Magnetite Particle Sinter (2009)
  • 著者名/発表者名: 小堀裕己、旭俊則、山崎篤志、杉村陽、谷口年史、安水哲夫
  • 学会等名: International Conference on Transport in Interacting Disordered Systems 2009
  • 発表場所: Savoyai Kastely(ラーツケベ)
  • 年月日: 2009-09-01
• [図書] ナノ粒子を一つ一つ並べる技術、中小企業のための技術宝箱～産総研特許の解説集～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水哲夫、内藤泰久、菅洋志
  • 総ページ数: 234-237
  • 出版者: 産総研(全国機関ネットワーク)
• [備考] 清水哲夫、内之、田中深幸、無残渣加工可能な吸引型産総研オープンラボ、2010年10月14日.秀ポスター賞受賞
• [備考] 内藤泰久、高橋剛、清水哲夫、他6名、金属ナノギャリを実現、CEATEC JAPA 10月09日
• [備考] 清水哲夫、内幸、徳本洋志、導体局所プラズマ加工装置Vacuum2010-真空展、2010年09月01日. 2010年09月03日
• [備考] 清水哲夫、内藤泰久、新堀俊一郎、半導体用局所プラズマ加工装置の開発、福岡ナノテクNOW2009、西日本総合展示場、2009年06月11日～2009年06月13日