2005 Fiscal Year Annual Research Report
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16204023
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 英典 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (40187935)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花栗 哲郎 独立行政法人理化学研究所, 高木磁性研究室, 先任研究員 (40251326)
HWANG H Y 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教授 (30361611)
笹川 崇男 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助手 (30332597)
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| Keywords | 強相関半導体 / 不純物状態 / 界面 / ナノ電子相 / 高温超伝導 / サーミスター / 抵抗メモリー効果 |
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| Research Abstract |
STM/STSを用いた実空間電子分光から、強相関電子の自己組織化、不純物状態の考察を進めた。Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2において電子状態密度の変調ではなく、電子分布をマッピングする方法asymmetry解析を提唱・実践した。その結果、これまで電子結晶と考えてきた電子組織が一次元的な短距離秩序からなる、電子ガラス状態であることが明らかとなった。層状Ru酸化物においては、強磁性臨界性(メタ磁性)に由来するmeVスケールの電子状態密度異常とその磁場効果の分光学的検出に成功した。また、表面における強相関電子の「電子再構成」を発見した。同時に、意図的に導入したMnなどの不純物周辺の電子状態の原子スケール分光学イメージングの精密化が進められた。
強相関界面デバイスとして注目される抵抗メモリ(RRAM)の基礎学理研究を進め、メモリ効果がCuOやFe_2O_3のような単純な二元系酸化物でも普遍的に観測されることを明らかにした。さらに、スイッチング電圧など基本的な特性のデバイスサイズ依存性から、フォーミングと呼ばれる初期化動作が、強相関絶縁体の絶縁破壊類似の現象であること、少なくとも強相関界面が明確なスイッチング挙動を示すことなどを明らかにした。これらの結果をもとに、抵抗メモリ動作の微視的なイメージを構築されつつある。強相関電子の臨界性を巧妙に利用した新規デバイスとして、磁気相変化メモリデバイスを提唱し、その動作を不定比性鉄カルコゲナイドにおいて実証した。
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