2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
25110009
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
浅井 美博 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 研究センター長 (20192461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 恒夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 主任研究員 (30345095)
Buerkle Marius 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 研究員 (00756661)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 電流ノイズ / 計数統計理論 / 電子・フォノン散乱 / ランダム・テレグラム・ノイズ / 電荷トラップ、デトラップ機構 / 抵抗変化型メモリ / メモリスタ / バッッファー層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、計数統計理論に基づき、電流とフォノン流が電子・フォノン相互作用を通じて絡まった状態にある相互系における電流に伴う雑音（ノイズ）を計算する為の新理論式を開発し、それを用いて広範なモデルパラメータ空間に対して網羅的な数値計算を行った。その結果、ノイズの電圧依存性に対する相互作用に由来する補正と伝導度に対する補正の間に関係が生じ、それが電子ダイナミクスに強く依存する事を見出した。本年度はこの数値計算に基づく発見に対して、様々な考察を加える事により、その結果をアメリカ物理学会刊行のPhysical Review B 誌の速報として報告した。この成果を踏まえて、他の散乱体にこの理論を拡張する為に検討を重ね、電荷のトラップ・デトラップ機構によるランダム・テレグラム・ノイズに対する理論の準備検討を進めた。一方、メモリ研究に関しては、昨年度来継続していたハフニウム酸化物をチャネル材として用いる抵抗変化型ＲＡＭ（メモリスタ）における構造機能相関に関する第一原理計算結果をとりまとめ、Taバッファー層の電極とチャネル材の間への挿入が酸素欠陥から離れた酸素を安定化する事に寄与し、特にその効果が電極界面や電極内部に酸素が残留する場合に著しい事を見出すと同時に、酸素欠陥構造の小さな変化に対してメモリ機能があまり左右されない堅牢性を与え、電気伝導に対する電子・フォノン非弾性散乱効果を弱め、電気特性をホッピング的なものから散乱の影響が少ない弾道伝導的なものに変質させる事も見出した。これらの成果をPhys.Chem.Chem.Phys 誌２報に取りまとめて公表した。その内の一つはアメリカのアルゴンヌ国立研究所、イギリスの国立物理学研究所との共著論文である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね計画通り、研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、電荷のトラップ・デトラップ機構によるランダム・テレグラム・ノイズに対する理論の準備研究を更に進めると同時に、強い電子相関効果がもたらす非線形伝導の理論研究も同時に進める。
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