強相関酸化物ナノエレクトロニクス構築に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21676001
• 研究種目: 若手研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 秀和 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80294130)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2013
• キーワード: 新機能材料 / 強相関系 / ヘテロ構造 / ナノ構造 / スピントロニクス

研究概要

強い電子相関により、高温で強磁性、金属一絶縁体転移、超巨大磁気抵抗、高温超伝導など新奇な物性を示す遷移金属酸化物において、ヘテロ構造およびナノサイズ超構造を作製し、バイアス電圧により強相関相転移のスイッチングを実現する。Fe酸化物を用いた強誘電電界効果トランジスタ/ダイオードデバイスにおいて室温での強磁性・磁気抵抗の変調に成功し、V酸化物ナノ構造デバイスにおいてナノ構造増感効果を見出し、非常に巨大な抵抗変化スイッチングを創出し、強相関電子デバイスの一層の高度化を図る成果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Multistep metal insulator transition in VO_2 nanowires on Al_2O_3 (0001) substrates (2014)
  • 著者名/発表者名: H.Takami, T.Kanki, H.Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 104 ページ: 023104
  • DOI: DOI:10.1063/1.4861720
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artificial Three Dimensional Oxide Nanostructures for High Performance Correlated Oxide Nanoelectronics (2014)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka, H.Takami, T.Kanki, A.N.Hattori, K.Fujiwara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 53 ページ: 05FA10
  • DOI: DOI:10.7567/JJAP.53.05FA10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonvolatile Transport States in Ferrite Thin Films Induced by a Field Effect Involving Redox Processed (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Fujiwara, T.Ichimura, H.Tanaka
  • 雑誌名: Advanced Materials Interfaces 巻: (In-press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Programmable mechanical resonances in MEMS by localized Joule heating of phase change materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Manca,L.Pellegrino, T.Kanki, S.Yamasaki, H.Tanaka, A.S.Siri, D.Marre
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 25 ページ: 6430
  • DOI: DOI:10.1002/adma.201302087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulation of metal-insulator transition characteristics in aspect ratio-controlled VO_2 micro-scale thin films on TiO_2 (001) substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Ueda, T.Kanki, H.Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 102 ページ: 153106
  • DOI: DOI:10.1063/1.4802207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanowall shaped MgO substrate with flat (100) sidesurface : A new route to three-dimensional functional oxide nanostructured electronics (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Fujiwara, A.N.Hattori, K.Fujiwara, H.Tanaka
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 015001
  • DOI: DOI:10.7567/JJAP.52.015001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning metal-insulator transition by one dimensional alignment of giant electronic domains in artificially size-controlled epitaxial VO_2 wires (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Takami, K.Kawatani, H.Ueda, K.Fujiwara, T.Kanki, H.Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 101 ページ: 263111
  • DOI: DOI:10.1063/1.4773371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of giant metallic domain evolution driven by electric bias in VO_2 thin films on TiO_2(001) substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Kanki, K.Kawatani, H.Takami, H.Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 101 ページ: 243118
  • DOI: DOI:
  • 査読あり
• [雑誌論文] ZnO nanobox luminescent source fabricated by three-dimensional nanotemplate pulsed-laser deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: A.N.Hattori, M.Ichimiya, M.Ashidai, H.Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp 巻: 5 ページ: 125203
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.5.125203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled fabrication of artificial ferromagnetic(Fe,Mn)_3O_4 nanowall-wires by a three-dimensional nanotemplate pulsed laser deposition method (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Kushizaki, K.Fujiwara, A.N.Hattori, T.Kanki, H.Tanaka
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 23 ページ: 485308
  • DOI: DOI:10.1088/0957-4484/23/48/485308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Spin Polarization in a Transition Metal Oxide Ferromagnetic Nanodot Diode (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yamanaka, T.Kanki, T.Kawai, H.Tanaka
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: 11 ページ: 343
  • DOI: DOI:10.1021/nl1O2601m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation ofFerroelectric Field Effect Transistor based on sustainable stolongly correlated(Fe,Zn)_3O_40xide semiconductor and their electrical transport properties (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Takaobushi, T.Kanki, T.Kawai, H.Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 98 ページ: 102506
  • DOI: DOI:10.1063/1.3564885
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely reduced hollow metal nanomasks for direct epitaxial growth of functional oxide nanostructures (2011)
  • 著者名/発表者名: N.-G Cha,T.Kanki, H. Tanaka
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 22 ページ: 185306
  • DOI: DOI:10.1088/0957-4484/22/18/185306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Magnetoresistance Obseved in(Fe,Mn)_3O_4 Artificial Nanoconstricted Structures at Room Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Goto, T.Kanki, T.Kawai, Htanaka
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: 10 ページ: 2772
  • DOI: DOI:10.1021/nllO2601m
  • 査読あり
• [学会発表] 3次元ナノ構造作製とその物性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和
  • 学会等名: 第42回薄膜・表面物理基礎講座
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都目黒区)
  • 年月日: 2013-11-25
• [学会発表] Correlated Nano-Oxides for Electronic Phase Change Electronics (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka
  • 学会等名: 224th ECS Meeting
  • 発表場所: The Hilton San Francisco Hotel(San Francisco, USA)(invited)
  • 年月日: 2013-11-25
• [学会発表] 3D Nanostructures for correlated oxide electronics (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka, T.Kanki, A.N.Hattori, K.Fujiwarara
  • 学会等名: 2013JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: 同志社大学(京都府京田辺市)(invited)
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] Total Control of Oxide Nanostructures (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和
  • 学会等名: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学/松山大学(愛媛県松山市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Fabrication of Multi-dimensional Oxide Nanostructures and its Physical Properties (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka
  • 学会等名: 2012Materials Research Society(MRS)Spring Meeting
  • 発表場所: Moscone West Convention Center l Marriott Marquis(San Francisco, USA)(invited)
  • 年月日: 2012-04-09
• [学会発表] 酸化物ナノ構造スピントロニクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 酸化物ナノ構造形成プロセス (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和
  • 学会等名: 2012年春季第50回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Multi-dimensional Nano structured Oxide Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka
  • 学会等名: 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: WINC AICHI(愛知県名古屋市)(invited)
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Nano-structuring Functional Oxides for Advanced Spintronic Materials and Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Tanaka
  • 学会等名: International Union of Materials Research Societies
  • 発表場所: Korea International Exhibition Center(ソウル、韓国)(invited)
  • 年月日: 2010-08-23
• [学会発表] 機能性酸化物スピントロニクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和
  • 学会等名: 日本磁気学会第28回スピンエレクトロニクス専門研究会
  • 発表場所: 中央大学(東京都千代田区)(招待講演)
  • 年月日: 2010-01-12
• [学会発表] 酸化物を使った機能性デバイスの創製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和
  • 学会等名: 未踏・ナノデバイステクノロジー第151委員会/ナノ材料分科会合同公開シンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)(招待講演)
  • 年月日: 2009-08-31
• [図書] 3D Ultra-small Functional Oxide Nanoelectronics Devices Constructed Artificially Directed Nanostructures (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和、服部 梓、岡田浩一
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www. sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bis/