【研究分野】物性物理およびその関連分野

【研究領域課題番号】17H06200 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

有機半導体 / 単結晶 / メカノエレクトロニクス / 分子振動 / スピントロニクス / 有機・分子エレクトロニクス / センサー / スピントランジスタ / スピンエレクトロニクス / 有機合成 / 有機半導体単結晶 / 有機半導体材料 / デバイス工学

【研究成果の概要】

本研究課題実践により半導体における電子電荷・スピン輸送において大きく理解が進展し、特に無機半導体で用いられている電子輸送の標準理論に柔らかいフォノンの効果を取り入れることが重要であることを世界に先駆けて報告した。さらに、室温での電界効果特性測定、磁場中及び低温での電子物性計測・電子スピン共鳴実験等によってスピン輸送の実験的研究をおこない、有機半導体が高い移動度と1ミリ秒以上の長いスピン緩和時間とを両立できることを示した。これらの成果により、有機半導体での非常に長いスピン緩和時間実現や低温での金属状態の実現など当初の計画以上の物性研究の進展を得ている。

【研究の社会的意義】

本研究期間中には、有機半導体における電子電荷・スピン輸送において大きく理解が進展し、特に無機半導体で用いられている電子輸送の標準理論に柔らかいフォノンの効果を取り入れることが重要であることを世界に先駆けて報告した。また、非常に長いスピン緩和時間や低温での金属状態の実現など、当初の計画以上の物性研究の進展が得られた。単結晶デバイスを用いて初めて正確な構造物性相関を解明し、ホール効果などの精密物性測定による電子状態の詳細な理解と構造への対比が可能となったことは、信頼できる学問分野の構築に道を拓いたと言える。

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【配分額】25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)