IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2024/08/20

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    志賀大亮 Daisuke SHIGA
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    無機材料研究部門 ナノ機能物性化学分野
    Division of Inorganic Material Research, Nano Physical Chemistry
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    強相関電子系
    酸化物ナノ構造
    放射光電子分光
    Strongly correlated oxides
    Oxide nanostructures
    Synchrotron-radiation spectroscopies
研究テーマ
Research Subject
酸化物ナノ構造の放射光計測と物質設計
Synthesis and synchrotron analysis of functional oxide nanostructures

研究の背景 Background

強相関酸化物(SCO)は、内包する電子(電荷・軌道・スピン)・格子系の自由度が複雑に絡み合うことで特異な電子物性を示すことから、電子デバイスのさらなる高性能化へのブレイクスルーとして有望視されている。実用可能なSCOデバイスの創成は、(1)先端計測を駆使してデバイス動作時における電子・結晶構造変化を特定し(動作機構解明)、(2)得られた知見をデバイス構造の設計に還元する、といった循環型スキームによって合理化される。

Strongly correlated oxides (SCOs), with multiple degrees of freedom in their electronic (charge, orbital, and spin) and lattice systems, exhibit unique electronic properties with significant practical implications. The development of practical devices utilizing SCOs' uniqueness is rationalized through a cyclic scheme: (1) clarification of the operating mechanism via advanced measurements of electronic and crystal structures in device operation; (2) design of desired device structures based on the knowledge obtained from the measurements.

研究の目標 Outcome

デバイス構造を模したSCOナノ多層構造の作製技術と放射光先端計測手法に基づく電子・結晶構造解析技術を融合することで、実用可能なSCOデバイスを合理的に設計することを目的とする。本研究戦略は、人工知能を用いたマルチモーダル解析に基づく物質設計に展開可能であり、将来的にSCOのみならず様々な次世代電子材料の開発を推進すると期待される。

This research aims to rationally design practical SCO devices by integrating the synthesis of nanoscaled SCO multilayer structures, which mimic device structures, and synchrotron analysis of their electronic and crystal structures. This research strategy can be deployed to material design based on 'multimodal analysis' using artificial intelligence and to the functional development of not only SCOs but also other candidate materials.

研究図Research Figure

文献 / Publications

バナジウム酸化物デバイス界面に出現する新たな電子相に関する研究, PF News 39, 2, 10 (2021).
Phys. Rev. B 109, 115114 (2023). Commun. Mater. 4, 27 (2023). Nat. Commun. 12, 7070 (2021). Phys. Rev. B 102, 115114 (2020). Phys. Rev. B 99, 125120 (2019).