ISIR

The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

大阪大学
産業科学研究所

LAST UPDATE 2017/02/26

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    神吉輝夫 Teruo KANKI
    准教授 Associate Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    大阪大学産業科学研究所
    The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

    産業科学ナノテクノロジーセンター
    Nanoscience and Nanotechnology Center
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    機能性酸化物材料
    ナノエレクトロニクス材料・デバイス
    ナノ新物性探索
    Functional oxide materials
    Nano-electronics materials and devices
    Exploration of new nano-material physics
研究テーマ
Research Subject
機能性酸化物ナノ薄膜・デバイスにおける新物性探索とエレクトロニクス応用
Exploration of new material physics and electronic applications in functional oxide nano-thin films and devices

研究の背景 Background

強相関電子系酸化物は、僅かな外場(電場、磁場、温度、光等)で、金属-絶縁体相転移による巨大な電気伝導特性の変化を起こすため、将来の高速スイッチ・メモリ、高感度センサ材料として注目されています。この物質の特徴は、強い電子同士の相互作用によりナノスケールで電子相分離状態が現れることです。数ナノ~数百ナノメートルと言われている単電子相ドメインのみを直接外場で相転移制御ができれば、飛躍的なOn/Off比性能の向上や、省エネルギー化・高速化が期待できます。

Correlated electron oxides show drastic change of electronic conductivity due to an electronic phase transition by small external fields, expected to lead to realize high sensitive sensors, high speed memory and switching devices. Consideration of nano-spatial characteristics of these materials indicates that different types of electronic phases derived from correlated electrons coexist inhomogeneously in nature. If we can directly approach the electronic phase transition of the single nano-domain and operate it, enhancement of On/Off ratio and power saving would be expected.

研究の目標 Outcome

単一ドメインにアプローチできるナノ微細化技術の確立を行い、設計されたナノデバイスを用いて、電界や歪効果による単電子相ドメインの相転移制御を試み、ナノ空間に潜む新物性探索、及び巨大On/Off比性能を持つ電子相メモリ・スイッチングデバイス、強相関電界効果トランジスタの創出を目指しています。

The purpose of my research is to establish oxide nanotechnology and to control electronic phase transition of single nano-domain by electronic fields or lattice strain using well-designed device structures in order to explore new physics behind nano-space and to create electronic phase memories and switching devices having huge on/off ratio and field-effect transistors with correlated electron materials.

研究図Research Figure

Fig.1. SEM image of VO2 nanowires with Ti/Au electrodes (upper) and Temperature dependence of resistivity in a VO2 nanowire and a thin film (lower). Fig.2. AFM image of side gate field effect transistor structure (upper) and time and normalized resistance in humid air condition (lower) . Fig.3. SEM image of a free-standing VO2/TiO2 cantilever (upper) and Multiple resistance states at bias current upon pulses of different intensities (lower).

文献 / Publications

Appl. Phys. Lett. 104, 023104 (2014), Phys. Rev B 89, 035141 (2014), Appl. Phys. Exp. 7, 045201 (2014). Adv. Mater. 25, 6430 (2013).,
Appl. Phys. Lett. 102, 0153106 (2013). Adv. Mater. 24, 2929 (2012)

研究者HP