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2012 年度 研究成果報告書

酸化ニッケル表面のプロトン伝導性の発現とそのエレクトロクロミック素子への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 22656142
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京大学

研究代表者

喜多 浩之  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (00343145)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワード先端機能デバイス / 表面界面物性 / 欠陥準位 / エレクトロクロミック
研究概要

欠陥構造を積極的に導入してイオン伝導性を発現させた酸化物薄膜のデバイスへの新しい応用を検討した。当初目指していたナノ構造を持つNiO薄膜では残念ながら期待したイオン伝導は認められなかったのだが,水素導入スパッタリング法で形成した水素含有Ta2O5薄膜は,ドライプロセスのみで積層するエレクトロクロミックセル中でプロトン伝導に基づく電解質として機能する可能性が示された。また,TiO2-δ中で電界によって酸素空孔が輸送される性質を利用して,TiO2-δ/CoFeB強磁性体薄膜の積層構造の磁気異方性が電圧印加によって不揮発的な変化を示すことを発見し,イオン伝導駆動型の新しい磁性デバイスの可能性を実証した。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 学会発表 (17件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Conduction Band Offset at GeO_2/Ge Interface Determined by Internal Photoemission and Charge-corrected X-ray Photoelectron Spectroscopies2013

    • 著者名/発表者名
      W. F. Zhang, T. Nishimula, K. Nagashio, K. Kita, and A. Toriumi
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 102 ページ: 102106

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4794417.

  • [雑誌論文] QuantitativeCharacterization of Band-Edge EnergyPositions in High-k Dielectrics byX-ray Photoelectron Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Chikata, K. K i ta , T. Nishimura, K.Nagashio, and A. Toriumi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 52 ページ: 021101

    • DOI

      DOI:10.7567/JJAP.52.021101

  • [雑誌論文] Counter DipoleLayer Formation in Multilayer High-kGate Stacks2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hibino, T. Nishimura, K. Nagashio, K. Kita, and A. Toriumi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 51 ページ: 081303

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.51.081303.

  • [雑誌論文] Study on Dipole Layer Formation between Two Oxides :Experimental Evidences and Possible Models2011

    • 著者名/発表者名
      K . K i ta and A. Toriumi
    • 雑誌名

      MRS Proceedings

      巻: 1331 ページ: k04-01

    • DOI

      DOI:10.1557/opl.2011.1519.

  • [雑誌論文] Formation ofDipole Layers at Oxide Interfaces inHigh-k Gate Stacks2010

    • 著者名/発表者名
      K . Ki t aL.Q.Zhu T.Nishimura,MV/cm by Using Substrate BiasK.Nagashio, A.Toriumi
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 33(6) ページ: 463-477

    • DOI

      DOI:10.1149/1.3487577.

  • [雑誌論文] GeO2/Ge界面反応の理解に基づくGeO2膜物性の化現象の制御2010

    • 著者名/発表者名
      喜 多 浩之 , 王盛凱, 李忠賢, 吉田まほろ, 西村知紀, 長汐晃輔, 鳥海明
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 110(90) ページ: 55-60

    • URL

      http://www.ieice.org/ken/paper/20100622CaZb/

  • [雑誌論文] Desorption kinetics of GeO from GeO2/Ge structure2010

    • 著者名/発表者名
      S. K. Wang, K . K it a , C. H. Lee, T. Tabata, T. Nishimura, K. Nagashio, and A. Toriumi
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 108 ページ: 054104

    • DOI

      DOI:10.1063/1.3475990.

  • [雑誌論文] Resistive Switching Behaviors of NiO Bilayer Films with Different Crystallinity Layers2010

    • 著者名/発表者名
      K . K it a , A. Eika, T. Nishimura, K.Nagashio, and A. Toriumi
    • 雑誌名

      ECS Trans.

      巻: 28(2) ページ: 315

    • DOI

      DOI:10.1149/1.3372585

  • [雑誌論文] Observation of Dipole Layer Formed at High-k Dielectrics/SiO2 Interface with X-ray Photoelectron Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      L. Q. Zhu, K. Kita, T. Nishimura, K. Nagashio, S. K. Wang, and A. Toriumi
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 3 ページ: 061501

    • DOI

      DOI:10.1143/APEX.3.061501

  • [学会発表] MOx/CoFeB 界面磁気異方性の様々なMに対して普遍的な電圧応答2013

    • 著者名/発表者名
      栗原隆帆,古場治朗,宮川成人,喜多浩之
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会 29a-A8-2
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木)
    • 年月日
      2013-03-29
  • [学会発表] 「Internal Photo-emission法によるGeO/Ge 界面における伝導帯バンドオフセットの決定」2013

    • 著者名/発表者名
      張文峰, 西村知紀, 長汐晃輔, 喜多浩之,鳥海明
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木)
    • 年月日
      2013-03-29
  • [学会発表] Characterization of VoltageControl of Magnetic Anisotropy up to 8MV/cm by Using Substrate BiasStructure2013

    • 著者名/発表者名
      J. Koba, T. Kuribara, N. Miyakawa, andK. Kita
    • 学会等名
      12th Joint MMM/IntermagConference, BF-05
    • 発表場所
      米国 Chicago 市
    • 年月日
      2013-01-13
  • [学会発表] Challengesand Opportunities in Voltage Control ofMagnetic Anisotropy of UltrathinFerromagnetic Metals for FutureSpintronics2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kita and D. C. Worledge
    • 学会等名
      International Conferenceon Emerging Advanced Nanomaterials(ICEAN2012)
    • 発表場所
      オーストラリア,Brisbane 市) 招待講演
    • 年月日
      2012-10-22
  • [学会発表] Interface DipoleConcellation in SiO/High-k/SiO2/SiGate Stacks2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hibino, T. Nishimura, K. Nagashio, K.Kita and A. Toriumi
    • 学会等名
      2012 Pacific Rim Meetingon Electrochemical and Solid-StateScience (PRiME 2012)
    • 発表場所
      米国 Honolulu 市
    • 年月日
      2012-10-09
  • [学会発表] ConductionBand-offset in GeO/Ge Stack Determinedby Internal PhotoemissionSpectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      W. Zhang, T. Nishimura, K. Nagashio, K.Kita and A. Toriumi
    • 学会等名
      2012 Pacific Rim Meetingon Electrochemical and Solid-StateScience (PRiME 2012), (
    • 発表場所
      米国 Honolulu 市
    • 年月日
      2012-10-09
  • [学会発表] 「EC セル用 Ta薄膜へのプロトン導入法による導電性の変化」電気化学会2012

    • 著者名/発表者名
      小橋啓史,喜多浩之
    • 学会等名
      第79回大会
    • 発表場所
      浜松市
    • 年月日
      2012-03-31
  • [学会発表] Control of Ge/High-kInterface for Ge CMOS Technology2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kita, T. Nishimura, K. Nagashio, andA. Toriumi
    • 学会等名
      39thConference on the Physics and Chemistryof Surfaces and Interfaces (PCSI-39)(招待講演)(
    • 発表場所
      米国SantaFe 市
    • 年月日
      2012-01-25
  • [学会発表] Study on DipoleLayer Formation between Two Oxides :Experimental Evidences and PossibleModels2011

    • 著者名/発表者名
      K. Kita and A. Toriumi
    • 学会等名
      2011 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      米国 San Francisco 市
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表] CMOS ゲートスタック応用へ向けたGeO/Ge 界面反応の理解2011

    • 著者名/発表者名
      喜多浩之,西村知紀,長汐晃輔,鳥海明
    • 学会等名
      第31回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      京都江戸川区
    • 年月日
      2011-12-17
  • [学会発表] Electric-field InducedChange of Magnetic Anisotropy inCoFeB/Oxide Stacks2011

    • 著者名/発表者名
      K. Kita, D. W. Abraham, M. J. Gajek, andD. C. Worledge
    • 学会等名
      56th Conference onMagnetism and Magnetic Materials (MMM)(
    • 発表場所
      米国 Scottsda
    • 年月日
      2011-11-02
  • [学会発表] XPS による GeO2/Ge 界面の価電子帯バンドオフセットの決定2010

    • 著者名/発表者名
      張文峰, 西村知紀, 長汐晃輔, 喜多浩之,鳥海明
    • 学会等名
      第60回 応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木)
    • 年月日
      20103329
  • [学会発表] Formation ofDipole Layers at Oxide lnterfaces inHigh-k Gate Stacks2010

    • 著者名/発表者名
      K. Kita, L. Q. Zhu T. Nishimura, K.Nagashio, and A. Toriumi
    • 学会等名
      The 218thElectrochemical Society Meeting
    • 発表場所
      米国 Las Vegas
    • 年月日
      20100000
  • [学会発表] Understanding of GeOMaterial Properties for Advanced Ge MISStacks2010

    • 著者名/発表者名
      K. Kita
    • 学会等名
      The 41th IEEE SemiconductorInterface Specialists Conference(SISC)
    • 発表場所
      米国 SanDiego
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] GeO/Ge界面反応の理解に基づく GeO膜物性の劣化現象の制御2010

    • 著者名/発表者名
      西村知紀, 長汐晃輔, 鳥海明
    • 学会等名
      応用物理学会シリコンテクノロジー分科会/電気通信学会合同研究会「ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜およびメモリ技術」(
    • 発表場所
      東京大学,目黒区
    • 年月日
      2010-06-22
  • [学会発表] Resistiveswitching in NiO bilayer films withdifferent crystallinity layers2010

    • 著者名/発表者名
      K. Kita, A. Eika, T. Nishimura, K.Nagashio, and A. Toriumi
    • 学会等名
      International Symposium on TechnologyEvolution for Silicon Nano-Electronics(ISTESNE) (
    • 発表場所
      東京工業大学,目黒区
    • 年月日
      2010-06-04
  • [学会発表] Resistiveswitching in NiO bilayer films withdifferent crystallinity layers2010

    • 著者名/発表者名
      K. Kita, A. Eika, T. Nishimura, K.Nagashio, and A. Toriumi
    • 学会等名
      The217th Electrochemical Society Meeting
    • 発表場所
      カナダ Vancouver
    • 年月日
      2010-04-27
  • [図書] The ElectrochemicalSociety, Pennington, NJ, USA2012

    • 著者名/発表者名
      Editors: S. Kar,S. Van Elshocht, K.
    • 出版者
      Kita, and D. Misra, ECS TransactionsVol. 50, No.4
  • [図書] Physicsand Technology of High-k Materials 9",The Electrochemical Society,Pennington, NJ, USA (2011

    • 著者名/発表者名
      Editors: S. Kar , M. Houssa, S. VanElshocht, D. Misra, and K. Kita
    • 出版者
      ECSTransactions
  • [備考]

    • URL

      http://www.scio.t.u-tokyo.ac.jp/index.h

  • [備考]

    • URL

      http://www.adam.t.u-tokyo.ac.jp/top.html

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公開日: 2014-08-29  

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