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「ナノ構造」とサイレントキーワードを含む研究
【数物系科学】物理学：遷移金属酸化物 ／ナノ構造を含む研究件
❏単結晶薄膜化により物性を制御した強相関系遷移金属酸化物の電子構造の研究(16204024)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】藤森 淳 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10209108)
【キーワード】遷移金属酸化物 / 超薄膜 / パルスレーザー堆積法 / 光電子分光 / 強磁性 (他9件)
【概要】・原子レベルで成長を制御したLa_<1-X>Sr_xFeO_<3,La_<1-X>Sr_XMnO_3単結晶薄膜を作製しin-situで角度分解光電子分光を行うことにより,世界に先駆けてこれらの3次元ペロブスカイト酸化物のバンド構造・フェルミ面の決定した. ・バンド幅制御系Ca_<1-X>Sr_XRuO_3単結晶薄膜を作製し,in-situで軟X線光電子分光...
❏高分解能電子顕微鏡法によるマンガン酸化物の電荷・軌道秩序状態の研究(11440104)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 直紀 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90108184)
【キーワード】マンガン酸化物 / 強相関電子系物質 / 遷移金属酸化物 / ナノ構造 / 電荷秩序 (他14件)
【概要】強相関電子系物質であるマンガン酸化物は、遷移金属であるマンガンイオンが持つd電子の内部自由度である電荷、軌道、スピンに加えて、格子系との強い相互作用により、金属-絶縁体転移、巨大磁気抵抗効果や電荷・軌道秩序構造などの特異な物理的特性を示す。最近、マンガン酸化物で見出された電子の局在性に起因した電荷秩序構造と電子の遍歴性に起因した強磁性金属状態の共存状態(相分離状態)が見出され、巨大磁気抵抗効果や金...
【数物系科学】物理学：電子散乱 ／ナノ構造を含む研究件
❏半導体ミクロおよびナノ・グレイン物質の物性支配機構の解明と制御の研究(12450120)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】榊 裕之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013226)
【キーワード】グレイン(粒状)物質 / 量子ドット / アンチドット / 電子散乱 / 量子リング (他11件)
【概要】(1)10nm(ナノメートル)級のグレイン物質の代表として、InAsの自己形成量子ドットを形成し、電子を捕捉する研究を展開し、新知見を得た。GaAs/n-AlGaAs界面チャネルに伝導電子を蓄積し、チャネル近傍にドットを配置させると、電子の一部がドットに捕縛され、荷電したドットとチャネル内の電子は強く相互作用し、散乱や位相緩和が起きる。また、伝導計測からドットの荷電状態が判別でき、メモリー機能を示...
❏ナノ構造内の電子遷移の新制御法と近赤外・中赤外域光変調機能デバイスの開発(11555091)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】榊 裕之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013226)
【キーワード】ナノ構造 / 量子ドット / 量子細線 / 量子井戸薄膜 / 量子準位 (他20件)
【概要】10nm級の量子(井戸)薄膜・量子細線・量子ドットなど半導体ナノ構造において、その内部に形成される一連のエネルギー準位やサブバンドの関与する電子の光学遷移や散乱過程を制御する手法を探索するとともに、光変調デバイスへの応用可能性を探る研究を進め、以下に示す知見を得た。 まず、量子ドットに関しては、(1a)積層ドットに電界を加えた時の光吸収スペクトルの解析を進め、禁制遷移の寄与や吸収線の幅や高さを制御...
【数物系科学】地球惑星科学：異方性 ／ナノ構造を含む研究件
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【化学】複合化学：液晶 ／ナノ構造を含む研究件
❏空間閉じこめによる新規液晶構造発現と高速表示デバイスの作製(23310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】石川 謙 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10176159)
【キーワード】液晶 / 自発的ナノ構造 / 空間閉じ込め / ナノ構造液晶 / 自発的構造形成 (他11件)
【概要】液晶は流動性があり方向秩序のない液体と、周期的な構造を持つ結晶の中間に存在する両者の特徴を兼ね備えた状態である。液晶ディスプレイに用いられているネマチック液晶以外に、多くの液晶が存在し、それらの中には、ミクロン以下の周期構造を持つナノ周期構造液晶と呼べる一群が存在する。ナノ周期構造液晶はネマチック液晶とは異なる電場応答し、高性能ディスプレイへの応用が期待できるが、そのままでディスプレイを作ることが...
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
【化学】複合化学：イオン性液体 ／ナノ構造を含む研究件
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【化学】複合化学：イオン液体 ／ナノ構造を含む研究件
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
【化学】複合化学：超分子化学 ／ナノ構造を含む研究件
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
❏電子供与体/受容体ナノ相分離構造のデザインによる高効率有機薄膜太陽電池の創製(21350108)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】ナノ構造 / 自己組織化 / 超分子化学 / 電子供与体 / 電子受容体 (他11件)
【概要】高効率有機薄膜太陽電池へ向けた材料設計では、電子およびホール輸送性を示す分子をそれぞれナノサイズの集団として区画化し、広い接触面積をもって接合させる手法の開拓が鍵となる。本研究では、一つの理想系として、構造明確なナノスケールの異種分子集合体を一次元で精密接合した物質を世界で初めて実現した。さらに本研究過程において、複数の液晶発現基を側鎖に導入した高分子が大面積集積化する現象を偶然見出し、その発見に...
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：フォノニック結晶 ／ナノ構造を含む研究件
❏フォトニクスとのアナロジーで拓くサーマルフォノンエンジニアリング(21H04635)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2021-04-05 - 2026-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (10466857)
【キーワード】フォノンエンジニアリング / 熱伝導 / 熱制御 / フォノン / フォノニック結晶 (他6件)
【概要】
❏光波制御技術の伝熱工学への応用可能性の探求(15K13270)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10466857)
【キーワード】フォノニック結晶 / フォノンエンジニアリング / 熱伝導 / ナノ構造 / ナノスケール熱伝導 (他6件)
【概要】フォトンとフォノンは類似性があるため、より高度に発展した光波制御技術を、フォノン制御によって熱流を制御する伝熱工学に応用することで、新展開をもたらすことが期待できる。本研究では、フォノニック結晶とよばれる人工周期構造を用いて、フォノンが本来持つ波動性を積極的に利用した熱伝導制御に挑戦した。 その結果、4Kにおいて完全な周期性を有するフォノニック結晶と、その周期性を乱した構造で熱伝導率が異なることを...
【総合理工】応用物理学：テラヘルツ電磁波 ／ナノ構造を含む研究件
❏位置制御シングルモード量子ドット・量子リングの伝導制御とその応用(25246004)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / テラヘルツ / 単一電子トランジスタ / ナノ構造 / 量子ナノ構造 (他8件)
【概要】自己組織化InAs量子ドット中では、軌道間の量子化エネルギー差や帯電エネルギーが、テラヘルツの光子エネルギーに相当する。しかし、一般にテラヘルツ電磁波の波長に比べ、量子ドットのサイズが非常に小さいため、通常のテラヘルツ透過測定では単一量子ドットの信号を得ることは不可能である。本研究では、ソース・ドレイン電極をアンテナとして用いて、テラヘルツ電磁波を単一量子ドットに集光し、さらに同じ電極を用いて量子...
❏量子ナノ構造系のテラヘルツダイナミクスの解明と制御に関する研究(18201027)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】ナノ制御 / テラヘルツ電磁波 / 量子ナノ構造 / 分子素子 / 半導体超格子 (他8件)
【概要】本研究では、電子とテラヘルツ電磁波との相互作用の詳細な検討から、バルク半導体や半導体超格子構造中の電子の特異な伝導ダイナミクスとそれがもたらす利得スペクトルを明らかにした。さらに利得を応用したテラヘルツ発振器の実現に向けたテラヘルツ共振器構造の試作と評価を行った。また、光の回折限界を大きく超えて、テラヘルツ電磁波で単一の量子ドットや分子の伝導ダイナミクスを測定するためのナノギャップ電極試料構造を作...
【総合理工】応用物理学：強相関 ／ナノ構造を含む研究件
❏強相関電子系材料におけるプラズモニックマテリアルの機能創成と外場制御(25600073)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】松井 裕章 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80397752)
【キーワード】機能性酸化物 / VO2 / 表面プラズモン / 相転移 / ナノ構造 (他14件)
【概要】本研究では、金属・絶縁体転移を示す機能性酸化物VO2を基盤として、赤外領域における表面プラズモンの外場制御を実施した。特に、トップダウン技術を用いて作製されたVO2ナノドット構造からの表面プラズモン励起に着目する。赤外域で観測された表面プラズモン共鳴は実験的及び理論的に実証され、伝導帯内の強い電子&#8901;電子相関が共鳴励起を支配することを見出した。更に、表面プラズモン共鳴の温度依存性...
❏単結晶薄膜化により物性を制御した強相関系遷移金属酸化物の電子構造の研究(16204024)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】藤森 淳 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10209108)
【キーワード】遷移金属酸化物 / 超薄膜 / パルスレーザー堆積法 / 光電子分光 / 強磁性 (他9件)
【概要】・原子レベルで成長を制御したLa_<1-X>Sr_xFeO_<3,La_<1-X>Sr_XMnO_3単結晶薄膜を作製しin-situで角度分解光電子分光を行うことにより,世界に先駆けてこれらの3次元ペロブスカイト酸化物のバンド構造・フェルミ面の決定した. ・バンド幅制御系Ca_<1-X>Sr_XRuO_3単結晶薄膜を作製し,in-situで軟X線光電子分光...
【総合理工】応用物理学：単一電子トランジスタ ／ナノ構造を含む研究件
❏位置制御シングルモード量子ドット・量子リングの伝導制御とその応用(25246004)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / テラヘルツ / 単一電子トランジスタ / ナノ構造 / 量子ナノ構造 (他8件)
【概要】自己組織化InAs量子ドット中では、軌道間の量子化エネルギー差や帯電エネルギーが、テラヘルツの光子エネルギーに相当する。しかし、一般にテラヘルツ電磁波の波長に比べ、量子ドットのサイズが非常に小さいため、通常のテラヘルツ透過測定では単一量子ドットの信号を得ることは不可能である。本研究では、ソース・ドレイン電極をアンテナとして用いて、テラヘルツ電磁波を単一量子ドットに集光し、さらに同じ電極を用いて量子...
❏量子ドットの光イオン化を用いた超高感度中赤外光検出器の開発(13555104)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / 光検出 / 量子ナノ構造 / ヘテロ構造 / 赤外光 (他11件)
【概要】波長数μm^〜数十μmの中赤外帯の光検出は、リモートセンシングや排ガス計測などの環境計測、宇宙物理、暗視装置、バイオ関連等の応用分野で極めて重要な技術となりつつある。近年、その作製技術や物性の理解が急速に進展しつつある自己組織InAs量子ドットは、作製の容易さ、電子閉じ込めエネルギー、光との散乱断面積の大きさ等の観点から、中赤外光検出の活性層として極めて魅力的である。 本研究では、高移動度変調ドー...
【総合理工】応用物理学：ナノ相分離 ／ナノ構造を含む研究件
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【総合理工】応用物理学：量子準位 ／ナノ構造を含む研究件
❏位置制御シングルモード量子ドット・量子リングの伝導制御とその応用(25246004)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / テラヘルツ / 単一電子トランジスタ / ナノ構造 / 量子ナノ構造 (他8件)
【概要】自己組織化InAs量子ドット中では、軌道間の量子化エネルギー差や帯電エネルギーが、テラヘルツの光子エネルギーに相当する。しかし、一般にテラヘルツ電磁波の波長に比べ、量子ドットのサイズが非常に小さいため、通常のテラヘルツ透過測定では単一量子ドットの信号を得ることは不可能である。本研究では、ソース・ドレイン電極をアンテナとして用いて、テラヘルツ電磁波を単一量子ドットに集光し、さらに同じ電極を用いて量子...
❏ナノ構造内の電子遷移の新制御法と近赤外・中赤外域光変調機能デバイスの開発(11555091)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】榊 裕之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013226)
【キーワード】ナノ構造 / 量子ドット / 量子細線 / 量子井戸薄膜 / 量子準位 (他20件)
【概要】10nm級の量子(井戸)薄膜・量子細線・量子ドットなど半導体ナノ構造において、その内部に形成される一連のエネルギー準位やサブバンドの関与する電子の光学遷移や散乱過程を制御する手法を探索するとともに、光変調デバイスへの応用可能性を探る研究を進め、以下に示す知見を得た。 まず、量子ドットに関しては、(1a)積層ドットに電界を加えた時の光吸収スペクトルの解析を進め、禁制遷移の寄与や吸収線の幅や高さを制御...
【総合理工】応用物理学：走査型トンネル顕微鏡(STM) ／ナノ構造を含む研究件
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
❏金属内包フラーレンの固体・薄膜・ナノ物性(15350089)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (80221935)
【キーワード】金属内包フラーレン / 固体物性 / 薄膜デバイス / ナノ構造 / 走査トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】金属内包フラーレンを始めとするフラーレン物質の固体・薄膜・ナノ領域での構造と物性を調べた.また,それらの特性をもとにして,薄膜・ナノスケールの電子デバイスの作製を行った. 第一に金属内包フラーレン固体の構造を放射光を用いた粉末X線回折により明らかにした.M@C_<82>(Mは三価の金属原子)は単純立方構造(Pa3)を取り,150K付近に運動の凍結に起因する構造相転移があることを見いだし...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
【工学】機械工学：フォノンエンジニアリング ／ナノ構造を含む研究件
❏非晶質フォノンエンジニアリングの学理の構築(22H00191)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】塩見 淳一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40451786)
【キーワード】フォノンエンジニアリング / 非晶質 / ナノ構造 / 熱輸送
【概要】
❏フォトニクスとのアナロジーで拓くサーマルフォノンエンジニアリング(21H04635)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2021-04-05 - 2026-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (10466857)
【キーワード】フォノンエンジニアリング / 熱伝導 / 熱制御 / フォノン / フォノニック結晶 (他6件)
【概要】
❏光波制御技術の伝熱工学への応用可能性の探求(15K13270)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10466857)
【キーワード】フォノニック結晶 / フォノンエンジニアリング / 熱伝導 / ナノ構造 / ナノスケール熱伝導 (他6件)
【概要】フォトンとフォノンは類似性があるため、より高度に発展した光波制御技術を、フォノン制御によって熱流を制御する伝熱工学に応用することで、新展開をもたらすことが期待できる。本研究では、フォノニック結晶とよばれる人工周期構造を用いて、フォノンが本来持つ波動性を積極的に利用した熱伝導制御に挑戦した。 その結果、4Kにおいて完全な周期性を有するフォノニック結晶と、その周期性を乱した構造で熱伝導率が異なることを...
【工学】材料工学：ナノ結晶化 ／ナノ構造を含む研究件
❏金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関(22760499)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】金属ガラス / ナノ構造 / ナノ結晶化 / 透過電子顕微鏡 / 複雑構造 (他6件)
【概要】金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関に関して透過電子顕微鏡法を用いて調べた。まず、局所領域からの構造情報を得るために走査型透過電子顕微鏡を用いたオングストローム電子回折法の開発を行った。その結果、従来の約1/10程度の領域から電子回折パターンを撮影することに成功した。この手法を用いて、準結晶形成合金であるZr-Pt系のアモルファス局所構造を調べた結果、観察された20面体的局...
❏バルク金属ガラスにおけるナノスケール構造変化の直接観察(20760442)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】原子 / 電子構造 / 金属ガラス / ナノ構造 / 透過電子顕微鏡 (他15件)
【概要】高ガラス形成能を有するFe基金属ガラスの結晶化過程におけるナノスケール構造変化について主に透過型電子顕微鏡を用いた研究を行った。その結果、結晶化はいわゆる核生成・成長メカニズムで進行するというよりはむしろ、原子クラスター構造の形成と配列変化により進行し、初期段階には準結晶に類似した構造を形成することも明らかとなった。このような原子クラスターを基本とした多様な安定構造の存在が、ガラス構造の高い安定性...
【工学】プロセス・化学工学：結晶化過程 ／ナノ構造を含む研究件
❏バルク金属ガラスにおけるナノスケール構造変化の直接観察(20760442)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】原子 / 電子構造 / 金属ガラス / ナノ構造 / 透過電子顕微鏡 (他15件)
【概要】高ガラス形成能を有するFe基金属ガラスの結晶化過程におけるナノスケール構造変化について主に透過型電子顕微鏡を用いた研究を行った。その結果、結晶化はいわゆる核生成・成長メカニズムで進行するというよりはむしろ、原子クラスター構造の形成と配列変化により進行し、初期段階には準結晶に類似した構造を形成することも明らかとなった。このような原子クラスターを基本とした多様な安定構造の存在が、ガラス構造の高い安定性...
❏ゼオライトの結晶化過程の解明と制御に関する研究(11450309)
【研究テーマ】触媒・化学プロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2002
【研究代表者】松方 正彦 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00219411)
【キーワード】ゼオライト / 水熱合成法 / ドライゲルコンバージョン法 / 結晶化メカニズム / ナノ粒子 (他22件)
【概要】ゼオライトは一般に水熱合成法により調製されるが,近年乾燥ゲルを水蒸気雰囲気下でゼオライトへと結晶化する手法,ドライゲルコンバージョン法が開発された。本研究では,水熱法でのゼオライトの結晶化過程の解明を行うとともに,新規合成法であるドライゲルコンバージョン法での結晶化過程についても研究を行った。ゼオライトの結晶成長過程では原料各種の原子分子サイズでの挙動はもちろんのこと,ナノスケールレベルの原料種に...
【工学】プロセス・化学工学：バイオセラミクス ／ナノ構造を含む研究件
❏ナノ欠陥構造による生体活性の発現とその制御(20500413)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】相澤 守 明治大学, 理工学部, 教授 (10255713)
【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)
【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...
❏ナノインターフェイス制御による医用セラミックスの開発と評価に関する調査(17630008)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005
【研究代表者】相澤 守 明治大学, 理工学部, 助教授 (10255713)
【キーワード】バイオマテリアル / バイオセラミックス / ナノ構造 / ナノインターフェイス制御 / 有機 (他9件)
【概要】近い将来、超高齢化社会が到来する我が国においては、高齢者特有の疾患である「骨粗籟症」などに苦しむ患者の増大は自明である。その一方で、全人口中の生産者人口の割合は減少の一途をたどる。そのため、現在のGDPを維持していくためには、65歳以上の高齢者の方々が実社会で大いに活躍できるような高い生活の質(Quality of life ; QOL)を達成する高度医療を実現する必要がある。 本調査研究はそのよ...
【工学】電気電子工学：シングルイオン注入法 ／ナノ構造を含む研究件
❏シングルイオン注入法による半導体電気的特性ゆらぎ抑制に関する研究(12555092)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シングルイオン注入法 / 半導体 / ナノ物性制御 / 不純物制御 / 触媒制御 (他20件)
【概要】本研究課題では、シングルイオン注入法によるナノスケール固体物性制御、ならびに固体表面改質と続く化学処理による現実的なナノ構造形成手段としての可能性を探ることを目的とし、具体的には以下のことに取り組んだ。 (1)シングルイオン注入法における照準精度の改善 イオンビームから1個のイオンを抽出するために行う"チョッピング"という操作故に留まっていた低い照準精度を格段に向上させるために、シ...
❏量子化イオン照射による半導体ナノ構造の加工と特性制御(09555102)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】量子化イオン照射法 / シングルイオン注入法 / 不純物 / ドーパント / 半導体 (他17件)
【概要】当該研究期間初年度に, イオンを1個ずつ照射可能な量子化イオン照射法の要素技術の改良、および基礎データの収集を完了し、最終年度(H.11)に、当初、目的として掲げた超LSIの更なる微細化の際に障害となる不純物原子数のゆらぎによる素子特性ゆらぎを初めて制御するに至った。具体的な成果は以下の通りである。 (1)ドーバント個数制御性の改善 量子化イオン照射装置における2次電子検出系の改良を行い、ドーパン...
【工学】電気電子工学：光源 ／ナノ構造を含む研究件
❏On-chip plasmonic nanolasers for ultrafast optical interconnects(17H03229)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】プラズモニクス / 光デバイス / ナノ材料 / plasmonics / laser (他9件)
【概要】プラズモニクスレーザーは、ナノスケールでのレーザー源として有望である。現在主流である半導体ナノワイヤはボトムアップの技術による合成後、金属表面にトランスファーする方法は、煩雑さによりオンチップデバイスへの実現性が乏しい。本研究では、トランスファー工程が不要なトップダウン技術で製造されるプラズモニクスナノレーザーを実現し、オンチップ回路の製造要件に適応させる。さらに、レーザー利得媒質の上部にあるプラ...
❏ハイブリッド型プラズモニックキャビティ－チャンネル構造によるサブ波長ナノレーザー(15F15359)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-11-09 - 2018-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】plasmonics / light source / nanostructures / Plasmonics / Surface plasmons (他6件)
【概要】This proposal is related to the demonstration of nanolasers using the property of plasmonic nanostructures developed in our laboratory. We have designed a new structure consisting of a subwavelength s...
【工学】電気電子工学：集束イオンビーム ／ナノ構造を含む研究件
❏シングルイオン注入法による半導体電気的特性ゆらぎ抑制に関する研究(12555092)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シングルイオン注入法 / 半導体 / ナノ物性制御 / 不純物制御 / 触媒制御 (他20件)
【概要】本研究課題では、シングルイオン注入法によるナノスケール固体物性制御、ならびに固体表面改質と続く化学処理による現実的なナノ構造形成手段としての可能性を探ることを目的とし、具体的には以下のことに取り組んだ。 (1)シングルイオン注入法における照準精度の改善 イオンビームから1個のイオンを抽出するために行う"チョッピング"という操作故に留まっていた低い照準精度を格段に向上させるために、シ...
❏量子化イオン照射による半導体ナノ構造の加工と特性制御(09555102)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】量子化イオン照射法 / シングルイオン注入法 / 不純物 / ドーパント / 半導体 (他17件)
【概要】当該研究期間初年度に, イオンを1個ずつ照射可能な量子化イオン照射法の要素技術の改良、および基礎データの収集を完了し、最終年度(H.11)に、当初、目的として掲げた超LSIの更なる微細化の際に障害となる不純物原子数のゆらぎによる素子特性ゆらぎを初めて制御するに至った。具体的な成果は以下の通りである。 (1)ドーバント個数制御性の改善 量子化イオン照射装置における2次電子検出系の改良を行い、ドーパン...
【工学】電気電子工学：量子ナノ構造 ／ナノ構造を含む研究件
❏位置制御シングルモード量子ドット・量子リングの伝導制御とその応用(25246004)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / テラヘルツ / 単一電子トランジスタ / ナノ構造 / 量子ナノ構造 (他8件)
【概要】自己組織化InAs量子ドット中では、軌道間の量子化エネルギー差や帯電エネルギーが、テラヘルツの光子エネルギーに相当する。しかし、一般にテラヘルツ電磁波の波長に比べ、量子ドットのサイズが非常に小さいため、通常のテラヘルツ透過測定では単一量子ドットの信号を得ることは不可能である。本研究では、ソース・ドレイン電極をアンテナとして用いて、テラヘルツ電磁波を単一量子ドットに集光し、さらに同じ電極を用いて量子...
❏量子ナノ構造系のテラヘルツダイナミクスの解明と制御に関する研究(18201027)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】ナノ制御 / テラヘルツ電磁波 / 量子ナノ構造 / 分子素子 / 半導体超格子 (他8件)
【概要】本研究では、電子とテラヘルツ電磁波との相互作用の詳細な検討から、バルク半導体や半導体超格子構造中の電子の特異な伝導ダイナミクスとそれがもたらす利得スペクトルを明らかにした。さらに利得を応用したテラヘルツ発振器の実現に向けたテラヘルツ共振器構造の試作と評価を行った。また、光の回折限界を大きく超えて、テラヘルツ電磁波で単一の量子ドットや分子の伝導ダイナミクスを測定するためのナノギャップ電極試料構造を作...
❏量子ドットの光イオン化を用いた超高感度中赤外光検出器の開発(13555104)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / 光検出 / 量子ナノ構造 / ヘテロ構造 / 赤外光 (他11件)
【概要】波長数μm^〜数十μmの中赤外帯の光検出は、リモートセンシングや排ガス計測などの環境計測、宇宙物理、暗視装置、バイオ関連等の応用分野で極めて重要な技術となりつつある。近年、その作製技術や物性の理解が急速に進展しつつある自己組織InAs量子ドットは、作製の容易さ、電子閉じ込めエネルギー、光との散乱断面積の大きさ等の観点から、中赤外光検出の活性層として極めて魅力的である。 本研究では、高移動度変調ドー...
【工学】電気電子工学：スピンエレクトロニクス ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏強磁性ナノ接合を用いた巨大磁気キャパシタンス効果素子の創製(15H03981)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】海住 英生 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性ナノ薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 磁性薄膜 (他13件)
【概要】電子の電荷とスピンの2つの自由度を利用する「スピントロニクス」は、現代のエレクトロニクスを凌駕する次世代技術として期待され、近年大きな注目を集めている。本研究課題では、強磁性ナノ薄膜間に極薄絶縁層を挟んだスピントロニクス素子を作製し、磁気キャパシタンス効果を調べることを目的とした。その結果、これまでで最大の155%の磁気キャパシタンス比を観測することに成功した。これは従来値(=50%)の約3倍を示...
❏シリコン系強磁性半導体の創製とそのスピンデバイスへの応用(16686024)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】菅原 聡 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (40282842)
【キーワード】スピンエレクトロニクス / スピントロニクス / 強磁性半導体 / Ge / Si (他10件)
【概要】強磁性半導体は高いスピン分極率や,電界効果磁性制御といった通常の強磁性金属では持ち得ない機能を有していることから,スピンバイスへの応用上極めて有用な機能材料である,強磁性半導体はこれまで化合物半導体を中心に研究が進められてきたが,集積エレクトロニクスの中心であるシリコンテクノロジーに整合するものは本研究課題の開始当時には,ほとんど報告されていなかった.本研究課題では,SiやGeといったIV族半導体...
【工学】電気電子工学：赤外光 ／ナノ構造を含む研究件
❏量子ドットの光イオン化を用いた超高感度中赤外光検出器の開発(13555104)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / 光検出 / 量子ナノ構造 / ヘテロ構造 / 赤外光 (他11件)
【概要】波長数μm^〜数十μmの中赤外帯の光検出は、リモートセンシングや排ガス計測などの環境計測、宇宙物理、暗視装置、バイオ関連等の応用分野で極めて重要な技術となりつつある。近年、その作製技術や物性の理解が急速に進展しつつある自己組織InAs量子ドットは、作製の容易さ、電子閉じ込めエネルギー、光との散乱断面積の大きさ等の観点から、中赤外光検出の活性層として極めて魅力的である。 本研究では、高移動度変調ドー...
❏ナノ構造内の電子遷移の新制御法と近赤外・中赤外域光変調機能デバイスの開発(11555091)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】榊 裕之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013226)
【キーワード】ナノ構造 / 量子ドット / 量子細線 / 量子井戸薄膜 / 量子準位 (他20件)
【概要】10nm級の量子(井戸)薄膜・量子細線・量子ドットなど半導体ナノ構造において、その内部に形成される一連のエネルギー準位やサブバンドの関与する電子の光学遷移や散乱過程を制御する手法を探索するとともに、光変調デバイスへの応用可能性を探る研究を進め、以下に示す知見を得た。 まず、量子ドットに関しては、(1a)積層ドットに電界を加えた時の光吸収スペクトルの解析を進め、禁制遷移の寄与や吸収線の幅や高さを制御...
【工学】電気電子工学：フォノン ／ナノ構造を含む研究件
❏フォトニクスとのアナロジーで拓くサーマルフォノンエンジニアリング(21H04635)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2021-04-05 - 2026-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (10466857)
【キーワード】フォノンエンジニアリング / 熱伝導 / 熱制御 / フォノン / フォノニック結晶 (他6件)
【概要】
❏表面フォノンポラリトン共振器を用いた熱エネルギートラップの実現(18F18725)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2018-07-25 - 2020-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10466857)
【キーワード】熱伝導 / フォノン / ナノ構造 / phonon polariton / phonon engineering
【概要】シリコン薄膜に電子線描画やドライエッチング装置を用いてナノ構造を作製し、ナノ構造化がフォノン輸送および熱伝導に与える影響を評価した。また、その知見に基づいて、ナノ構造化による熱伝導制御の新技術開発を行った。主な研究実績は大きく２つに分けられる。 ①　非対称ナノ構造を形成したシリコン薄膜による熱伝導の異方性検討：強く空間対称性が破れた構造をシリコン薄膜に形成し、熱流方向によって熱伝導に差が出るかどう...
❏非弾性トンネル分光法によるナノシリコンのフォノン特性解析(22656073)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】内田 建 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (30446900)
【キーワード】フォノン / トンネル分光 / ナノ構造 / シリコン
【概要】ナノ構造半導体中では,ナノサイズへの閉じ込め効果によって,電子だけでなく,フォノンも特性が大きく変調される可能性がある。これまで,フォノンへの閉じ込め効果は理論的には指摘されているものの,実験的には殆ど調べられていなかった。本研究課題では,ナノ半導体中におけるフォノンのエネルギー,特に電子と強く相互作用するフォノンのエネルギーが,ナノ半導体のサイズ縮小で受ける影響を明らかにすることを目的とする。具...
【工学】電気電子工学：スピントランジスタ ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏強磁性半導体を用いた半導体スピンデバイスの研究開発(15H03988)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】PHAM NAM・HAI 東京工業大学, 工学院, 准教授 (50571717)
【キーワード】強磁性半導体 / スピンダイオード / スピントランジスタ / スピンバルブ効果 / スピンデバイス (他6件)
【概要】本研究では、半導体スピンデバイスの作製に必要なp型強磁性半導体(Ga,Fe)Sbおよびn型強磁性半導体(In,Fe)Sbの開発に成功した。また、これらの強磁性半導体において、室温強磁性を実現した。次に、鉄系強磁性半導体からなるスピンダイオード構造やスピン電界効果トランジスタ構造を作製し、そのスピン依存伝導特性の評価を行った。n-(In,Fe)As/p-InAsの江崎ダイオード構造においては、トンネ...
❏シリコン系強磁性半導体の創製とそのスピンデバイスへの応用(16686024)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】菅原 聡 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (40282842)
【キーワード】スピンエレクトロニクス / スピントロニクス / 強磁性半導体 / Ge / Si (他10件)
【概要】強磁性半導体は高いスピン分極率や,電界効果磁性制御といった通常の強磁性金属では持ち得ない機能を有していることから,スピンバイスへの応用上極めて有用な機能材料である,強磁性半導体はこれまで化合物半導体を中心に研究が進められてきたが,集積エレクトロニクスの中心であるシリコンテクノロジーに整合するものは本研究課題の開始当時には,ほとんど報告されていなかった.本研究課題では,SiやGeといったIV族半導体...
【工学】電気電子工学：プラズモニクス ／ナノ構造を含む研究件
❏On-chip modulation of optical signals using plasmonic induced phase transitions for realizing all-optical circuitry(17K18867)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】ナノ光学 / 全光スイッチ / プラズモニクス / ナノ構造 / 光デバイス (他8件)
【概要】本研究の目的は実装面積とエネルギー消費を抑えた集積化オンチップデバイスで光学信号を光で制御することである。このような光学的手法による光学信号の高速変調を実現するために、強相関金属酸化物相転移材料の時間ダイナミクスについて分析を行った。これにより、制御光がテラヘルツ帯の周波数において効率良く信号光を調整することができ、制御光の光度に対し線型に信号光を調整できることを示した。また、このとき微小ではある...
❏On-chip plasmonic nanolasers for ultrafast optical interconnects(17H03229)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】プラズモニクス / 光デバイス / ナノ材料 / plasmonics / laser (他9件)
【概要】プラズモニクスレーザーは、ナノスケールでのレーザー源として有望である。現在主流である半導体ナノワイヤはボトムアップの技術による合成後、金属表面にトランスファーする方法は、煩雑さによりオンチップデバイスへの実現性が乏しい。本研究では、トランスファー工程が不要なトップダウン技術で製造されるプラズモニクスナノレーザーを実現し、オンチップ回路の製造要件に適応させる。さらに、レーザー利得媒質の上部にあるプラ...
❏ハイブリッド型プラズモニックキャビティ－チャンネル構造によるサブ波長ナノレーザー(15F15359)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-11-09 - 2018-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】plasmonics / light source / nanostructures / Plasmonics / Surface plasmons (他6件)
【概要】This proposal is related to the demonstration of nanolasers using the property of plasmonic nanostructures developed in our laboratory. We have designed a new structure consisting of a subwavelength s...
【工学】電気電子工学：分子線エピタキシー(MBE) ／ナノ構造を含む研究件
❏1.5μm帯光通信用半導体量子カスケードレーザの基礎研究(10305028)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / 量子カスケードレーザ / 半導体レーザ / MOCVD / MBE (他8件)
【概要】本研究は,将来の集積電子素子と光素子の融合を目指して、ユニポーラーキャリア動作に基づいた量子カスケード構成による1.5μm波長帯の半導体レーザを実現するための、半導体ヘテロ構造について、結晶成長技術および物理的基礎を中心に研究を行うことを目的としている。 伝導帯において大きなバンド不連続性を実現することが可能なGaN/AlGaN系におけるサブバンド間遷移について研究に取り組んだ。まず、AlGaN/...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】電気電子工学：交流インピーダンス特性 ／ナノ構造を含む研究件
❏巨大トンネル磁気キャパシタンス効果の発現とメカニズム解明(21H01397)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / トンネル接合 / キャパシタンス / 誘電体論 (他8件)
【概要】磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス(MC)効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。MC効果は時間反転対称性と空間反転対称性が破れている系で観測されることから基礎物理学の観点からも興味深い。これまでにMC効果はマルチフェロイック材料、スピントロニクスデバイス、磁気スーパーキャパシタなど、様...
❏磁気トンネル接合における電圧誘起型巨大磁気キャパシタンス効果の発現(18H01485)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 電気容量 (他7件)
【概要】近年、磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。中でも、2層の磁性体の間に絶縁体が挟まれた磁気トンネル接合(MTJ)は、室温にて巨大なトンネル磁気キャパシタンス(TMC)効果を示すことから盛んに研究が進められている。本研究課題では、絶縁層としてMgOを用い...
❏強磁性ナノ接合を用いた巨大磁気キャパシタンス効果素子の創製(15H03981)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】海住 英生 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性ナノ薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 磁性薄膜 (他13件)
【概要】電子の電荷とスピンの2つの自由度を利用する「スピントロニクス」は、現代のエレクトロニクスを凌駕する次世代技術として期待され、近年大きな注目を集めている。本研究課題では、強磁性ナノ薄膜間に極薄絶縁層を挟んだスピントロニクス素子を作製し、磁気キャパシタンス効果を調べることを目的とした。その結果、これまでで最大の155%の磁気キャパシタンス比を観測することに成功した。これは従来値(=50%)の約3倍を示...
【工学】電気電子工学：光デバイス ／ナノ構造を含む研究件
❏On-chip modulation of optical signals using plasmonic induced phase transitions for realizing all-optical circuitry(17K18867)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】ナノ光学 / 全光スイッチ / プラズモニクス / ナノ構造 / 光デバイス (他8件)
【概要】本研究の目的は実装面積とエネルギー消費を抑えた集積化オンチップデバイスで光学信号を光で制御することである。このような光学的手法による光学信号の高速変調を実現するために、強相関金属酸化物相転移材料の時間ダイナミクスについて分析を行った。これにより、制御光がテラヘルツ帯の周波数において効率良く信号光を調整することができ、制御光の光度に対し線型に信号光を調整できることを示した。また、このとき微小ではある...
❏On-chip plasmonic nanolasers for ultrafast optical interconnects(17H03229)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】プラズモニクス / 光デバイス / ナノ材料 / plasmonics / laser (他9件)
【概要】プラズモニクスレーザーは、ナノスケールでのレーザー源として有望である。現在主流である半導体ナノワイヤはボトムアップの技術による合成後、金属表面にトランスファーする方法は、煩雑さによりオンチップデバイスへの実現性が乏しい。本研究では、トランスファー工程が不要なトップダウン技術で製造されるプラズモニクスナノレーザーを実現し、オンチップ回路の製造要件に適応させる。さらに、レーザー利得媒質の上部にあるプラ...
❏空間閉じこめによる新規液晶構造発現と高速表示デバイスの作製(23310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】石川 謙 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10176159)
【キーワード】液晶 / 自発的ナノ構造 / 空間閉じ込め / ナノ構造液晶 / 自発的構造形成 (他11件)
【概要】液晶は流動性があり方向秩序のない液体と、周期的な構造を持つ結晶の中間に存在する両者の特徴を兼ね備えた状態である。液晶ディスプレイに用いられているネマチック液晶以外に、多くの液晶が存在し、それらの中には、ミクロン以下の周期構造を持つナノ周期構造液晶と呼べる一群が存在する。ナノ周期構造液晶はネマチック液晶とは異なる電場応答し、高性能ディスプレイへの応用が期待できるが、そのままでディスプレイを作ることが...
【工学】電気電子工学：トンネル接合 ／ナノ構造を含む研究件
❏巨大トンネル磁気キャパシタンス効果の発現とメカニズム解明(21H01397)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / トンネル接合 / キャパシタンス / 誘電体論 (他8件)
【概要】磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス(MC)効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。MC効果は時間反転対称性と空間反転対称性が破れている系で観測されることから基礎物理学の観点からも興味深い。これまでにMC効果はマルチフェロイック材料、スピントロニクスデバイス、磁気スーパーキャパシタなど、様...
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
【工学】電気電子工学：ナノデバイス ／ナノ構造を含む研究件
❏熱輸送特性と不純物特性の制御による高性能Siナノ細線トランジスタの設計指針の確立(15H03997)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】内田 建 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30446900)
【キーワード】ナノ構造 / 不純物 / イオン化エネルギー / 量子効果 / 誘電率 (他10件)
【概要】ナノ構造半導体において，サイズ縮小に伴いドナー不純物のイオン化エネルギーが大きくなることを明らかにした．Siナノシートにおいては，実験的にイオン化エネルギーの増大と臨界不純物濃度の高濃度化を確認しモデル化することに成功した．Siナノワイヤーにおいては，不純物準位を計算によって求めるだけでなく，不純物がナノワイヤ周辺にあるほど，Siナノ細線トンネルトランジスタの性能が向上することを明らかにした．また...
❏金属内包フラーレンの固体・薄膜・ナノ物性(15350089)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (80221935)
【キーワード】金属内包フラーレン / 固体物性 / 薄膜デバイス / ナノ構造 / 走査トンネル顕微鏡 (他11件)
【概要】金属内包フラーレンを始めとするフラーレン物質の固体・薄膜・ナノ領域での構造と物性を調べた.また,それらの特性をもとにして,薄膜・ナノスケールの電子デバイスの作製を行った. 第一に金属内包フラーレン固体の構造を放射光を用いた粉末X線回折により明らかにした.M@C_<82>(Mは三価の金属原子)は単純立方構造(Pa3)を取り,150K付近に運動の凍結に起因する構造相転移があることを見いだし...
【工学】電気電子工学：磁性薄膜 ／ナノ構造を含む研究件
❏巨大トンネル磁気キャパシタンス効果の発現とメカニズム解明(21H01397)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / トンネル接合 / キャパシタンス / 誘電体論 (他8件)
【概要】磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス(MC)効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。MC効果は時間反転対称性と空間反転対称性が破れている系で観測されることから基礎物理学の観点からも興味深い。これまでにMC効果はマルチフェロイック材料、スピントロニクスデバイス、磁気スーパーキャパシタなど、様...
❏磁気トンネル接合における電圧誘起型巨大磁気キャパシタンス効果の発現(18H01485)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 電気容量 (他7件)
【概要】近年、磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。中でも、2層の磁性体の間に絶縁体が挟まれた磁気トンネル接合(MTJ)は、室温にて巨大なトンネル磁気キャパシタンス(TMC)効果を示すことから盛んに研究が進められている。本研究課題では、絶縁層としてMgOを用い...
❏強磁性ナノ接合を用いた巨大磁気キャパシタンス効果素子の創製(15H03981)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】海住 英生 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性ナノ薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 磁性薄膜 (他13件)
【概要】電子の電荷とスピンの2つの自由度を利用する「スピントロニクス」は、現代のエレクトロニクスを凌駕する次世代技術として期待され、近年大きな注目を集めている。本研究課題では、強磁性ナノ薄膜間に極薄絶縁層を挟んだスピントロニクス素子を作製し、磁気キャパシタンス効果を調べることを目的とした。その結果、これまでで最大の155%の磁気キャパシタンス比を観測することに成功した。これは従来値(=50%)の約3倍を示...
【工学】電気電子工学：磁性半導体 ／ナノ構造を含む研究件
❏磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造におけるスピン関連現象とデバイス応用(23241044)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30192636)
【キーワード】磁性体 / 半導体 / スピン / GaMnAs / MnAs (他8件)
【概要】「磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造におけるスピン関連現象とデバイス応用」を目的とした研究を開始した。ここで「磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造」として対象とする材料系は、(a)GaMnAsやInGaMnAsを含む強磁性半導体ヘテロ構造、(b)MnAsナノ微粒子を埋め込んだGaAsとそのヘテロ構造、(c)強磁性金属薄膜/半導体ヘテロ構造である。これらの磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造において、(...
❏半導体ナノスピントロニクス(14605001)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2002
【研究代表者】宗片 比呂夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60270922)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性半導体 / スピン依存光物性 / スピン依存電気伝導 / キャリア誘起磁性 (他8件)
【概要】従来の半導体物性に「スピン」という新しい自由度をもたらす様々な材料や構造が作製されるようになり、スピン機能を利用したデバイス実現へ向けた多くの基礎研究が行われるなど、これまで半導体ではあまり意識されなかったスピンを積極的に利用しようという研究が、ここ数年急速に進展している。本企画調査は、「半導体ナノスピントロニクス」分野およびその関連分野の研究者を集め、半導体や磁性体と半導体の複合構造中のスピンが...
【工学】電気電子工学：強磁性 ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏単結晶薄膜化により物性を制御した強相関系遷移金属酸化物の電子構造の研究(16204024)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】藤森 淳 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10209108)
【キーワード】遷移金属酸化物 / 超薄膜 / パルスレーザー堆積法 / 光電子分光 / 強磁性 (他9件)
【概要】・原子レベルで成長を制御したLa_<1-X>Sr_xFeO_<3,La_<1-X>Sr_XMnO_3単結晶薄膜を作製しin-situで角度分解光電子分光を行うことにより,世界に先駆けてこれらの3次元ペロブスカイト酸化物のバンド構造・フェルミ面の決定した. ・バンド幅制御系Ca_<1-X>Sr_XRuO_3単結晶薄膜を作製し,in-situで軟X線光電子分光...
【工学】電気電子工学：強磁性半導体 ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏強磁性半導体を用いた半導体スピンデバイスの研究開発(15H03988)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】PHAM NAM・HAI 東京工業大学, 工学院, 准教授 (50571717)
【キーワード】強磁性半導体 / スピンダイオード / スピントランジスタ / スピンバルブ効果 / スピンデバイス (他6件)
【概要】本研究では、半導体スピンデバイスの作製に必要なp型強磁性半導体(Ga,Fe)Sbおよびn型強磁性半導体(In,Fe)Sbの開発に成功した。また、これらの強磁性半導体において、室温強磁性を実現した。次に、鉄系強磁性半導体からなるスピンダイオード構造やスピン電界効果トランジスタ構造を作製し、そのスピン依存伝導特性の評価を行った。n-(In,Fe)As/p-InAsの江崎ダイオード構造においては、トンネ...
❏シリコン系強磁性半導体の創製とそのスピンデバイスへの応用(16686024)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】菅原 聡 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (40282842)
【キーワード】スピンエレクトロニクス / スピントロニクス / 強磁性半導体 / Ge / Si (他10件)
【概要】強磁性半導体は高いスピン分極率や,電界効果磁性制御といった通常の強磁性金属では持ち得ない機能を有していることから,スピンバイスへの応用上極めて有用な機能材料である,強磁性半導体はこれまで化合物半導体を中心に研究が進められてきたが,集積エレクトロニクスの中心であるシリコンテクノロジーに整合するものは本研究課題の開始当時には,ほとんど報告されていなかった.本研究課題では,SiやGeといったIV族半導体...
【工学】電気電子工学：表面プラズモン ／ナノ構造を含む研究件
❏ハイブリッド型プラズモニックキャビティ－チャンネル構造によるサブ波長ナノレーザー(15F15359)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-11-09 - 2018-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】plasmonics / light source / nanostructures / Plasmonics / Surface plasmons (他6件)
【概要】This proposal is related to the demonstration of nanolasers using the property of plasmonic nanostructures developed in our laboratory. We have designed a new structure consisting of a subwavelength s...
❏強相関電子系材料におけるプラズモニックマテリアルの機能創成と外場制御(25600073)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】松井 裕章 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80397752)
【キーワード】機能性酸化物 / VO2 / 表面プラズモン / 相転移 / ナノ構造 (他14件)
【概要】本研究では、金属・絶縁体転移を示す機能性酸化物VO2を基盤として、赤外領域における表面プラズモンの外場制御を実施した。特に、トップダウン技術を用いて作製されたVO2ナノドット構造からの表面プラズモン励起に着目する。赤外域で観測された表面プラズモン共鳴は実験的及び理論的に実証され、伝導帯内の強い電子&#8901;電子相関が共鳴励起を支配することを見出した。更に、表面プラズモン共鳴の温度依存性...
❏電子線励起発光顕微法による表面プラズモンの光変換と伝播制御の研究(21340080)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】山本 直紀 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90108184)
【キーワード】光物性 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 発光 / ナノプローブ (他9件)
【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...
【工学】電気電子工学：エピタキシャル成長 ／ナノ構造を含む研究件
❏次世代シリコンデバイス機能創出のためのドーパントの多様化(24246017)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】三木 一司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, グループリーダー (30354335)
【キーワード】ドーパント / エピタキシャル成長 / ナノ構造 / EXAFS / レーザアニール (他7件)
【概要】LSI技術では、シリコン結晶の一部をドーパント原子に置換してキャリア源として利用されてきた。近年研究が盛んになって来た量子情報処理デバイスやスピントロニクスデバイスの開発には、シリコン結晶中の一部を磁性不純物原子に置換してスピン源としての利用が不可欠となる。 本研究では、ナノ構造の特異性を活用して、高濃度のスピン源不純物δドーピング技術の基盤技術を確立した。高濃度のδドーピングはビスマスとマンガン...
❏ナノ構造をもつ層状強誘電体薄膜を用いた超高蜜度メモリの作製(15360342)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】舟窪 浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (90219080)
【キーワード】ナノ構造 / 層状強誘電体薄膜 / 超高密度メモリ / ナノトラック / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】層状構造強誘電体は、強誘電体層と絶縁体層が積層した"自然超格子構造"による"ナノ構造"を持っている、この層を分極軸が存在する垂直方向に立てることができれば、厚さ0.4mmの絶縁体に分離された、0.5-2.0nm幅の強誘電体細線(トラック)ができることになる。申請者は薄膜の配向制御について検討した結果、この構造の作製に世界で初めて成功した。細線の一つ一つに情報を書き込...
❏分子一つ一つの移動を制御する分子バルブの創製(08875140)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】セオライト / 分子ふるい / 触媒 / 単結晶 / 薄膜 (他9件)
【概要】本研究の目的は ・種々の評価や応用が可能なセンチメーターレベルのゼオライト単結晶の合成 ・異なる細孔を接合させるための単結晶上でのゼオライト薄膜のエピタキシャル成長 ・このような場による分子操作 の3点である。十分大きな単結晶の合成とこれを基板とした薄膜化技術を開発することができれば、一次元の分子レベルの細孔を三次元の細孔とつなぎその先で封止するというような究極の構造制御、およびこれをもとにした特...
【工学】電気電子工学：有機金属気相成長法(MOCVD) ／ナノ構造を含む研究件
❏1.5μm帯光通信用半導体量子カスケードレーザの基礎研究(10305028)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / 量子カスケードレーザ / 半導体レーザ / MOCVD / MBE (他8件)
【概要】本研究は,将来の集積電子素子と光素子の融合を目指して、ユニポーラーキャリア動作に基づいた量子カスケード構成による1.5μm波長帯の半導体レーザを実現するための、半導体ヘテロ構造について、結晶成長技術および物理的基礎を中心に研究を行うことを目的としている。 伝導帯において大きなバンド不連続性を実現することが可能なGaN/AlGaN系におけるサブバンド間遷移について研究に取り組んだ。まず、AlGaN/...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】電気電子工学：誘電体 ／ナノ構造を含む研究件
❏磁気トンネル接合における電圧誘起型巨大磁気キャパシタンス効果の発現(18H01485)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 電気容量 (他7件)
【概要】近年、磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。中でも、2層の磁性体の間に絶縁体が挟まれた磁気トンネル接合(MTJ)は、室温にて巨大なトンネル磁気キャパシタンス(TMC)効果を示すことから盛んに研究が進められている。本研究課題では、絶縁層としてMgOを用い...
❏強磁性ナノ接合を用いた巨大磁気キャパシタンス効果素子の創製(15H03981)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】海住 英生 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性ナノ薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 磁性薄膜 (他13件)
【概要】電子の電荷とスピンの2つの自由度を利用する「スピントロニクス」は、現代のエレクトロニクスを凌駕する次世代技術として期待され、近年大きな注目を集めている。本研究課題では、強磁性ナノ薄膜間に極薄絶縁層を挟んだスピントロニクス素子を作製し、磁気キャパシタンス効果を調べることを目的とした。その結果、これまでで最大の155%の磁気キャパシタンス比を観測することに成功した。これは従来値(=50%)の約3倍を示...
【工学】電気電子工学：誘電率 ／ナノ構造を含む研究件
❏強磁性ナノ構造を用いた光照射巨大磁気誘電デバイスの創製(19K22093)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / ナノ構造 / 磁性 / 誘電率 / 光学
【概要】絶縁体中に磁気ナノ微粒子が分散した磁気グラニュラー素子は、磁気抵抗効果、磁気誘電効果、ファラデー効果など、磁性、誘電性、光に関連した興味深い現象を示す。本研究課題では、2次元磁気ナノグラニュラー素子において、光照射磁気誘電現象の発現を目指すととも、そのメカニズムを明らかにすることを目的とした。その結果、本素子において、光抵抗効果、及び光キャパシタンス効果の観測に成功した。また、それぞれの実験結果は...
❏熱輸送特性と不純物特性の制御による高性能Siナノ細線トランジスタの設計指針の確立(15H03997)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】内田 建 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30446900)
【キーワード】ナノ構造 / 不純物 / イオン化エネルギー / 量子効果 / 誘電率 (他10件)
【概要】ナノ構造半導体において，サイズ縮小に伴いドナー不純物のイオン化エネルギーが大きくなることを明らかにした．Siナノシートにおいては，実験的にイオン化エネルギーの増大と臨界不純物濃度の高濃度化を確認しモデル化することに成功した．Siナノワイヤーにおいては，不純物準位を計算によって求めるだけでなく，不純物がナノワイヤ周辺にあるほど，Siナノ細線トンネルトランジスタの性能が向上することを明らかにした．また...
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
【工学】建築学：ボトムアップ ／ナノ構造を含む研究件
❏有機デバイス転用を指向したDNAタグ導入ブロックポリマーの自己組織化パターン制御(16K13620)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】福島 和樹 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70623817)
【キーワード】ブロック共重合体 / 自己組織化 / 生分解性ポリマー / ブロックポリマー / 秩序構造化 (他8件)
【概要】本研究では，電子デバイスへの転用を念頭に置き，片方ブロックに異なる生分解性ポリマーを有し，ブロック間にメソゲン様分子を導入した3種のAB型生分解性ブロックポリマー (BCP)が形成する微細構造の解析を行った。 スピンコート膜に対する原子間力顕微鏡観察の結果，各BCP単独ではスピンコート後のアニーリング処理によって異方性構造が発現した。また，2成分混合系（AB +AB’）では第3成分（B’）の導入に...
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
【工学】土木工学：キャパシタンス ／ナノ構造を含む研究件
❏巨大トンネル磁気キャパシタンス効果の発現とメカニズム解明(21H01397)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / トンネル接合 / キャパシタンス / 誘電体論 (他8件)
【概要】磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス(MC)効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。MC効果は時間反転対称性と空間反転対称性が破れている系で観測されることから基礎物理学の観点からも興味深い。これまでにMC効果はマルチフェロイック材料、スピントロニクスデバイス、磁気スーパーキャパシタなど、様...
❏走査プローブ顕微鏡によるナノスケール局所電気特性計測に関する理論解析(20360016)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】渡邉 聡 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00292772)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 電気特性計算 / ナノスケール電気伝導 / ナノ構造 / 薄膜・表面界面物性 (他10件)
【概要】走査プローブ顕微鏡を用いた各種ナノスケール局所電気特性計測の理論解析に必要な方法論・シミュレータを開発・改良し、局所トンネル障壁高さ計測と印加電圧による探針誘起バンド湾曲との相関の解明、4端子抵抗測定にゲート電圧による抵抗値振動や府抵抗値出現の原因の解明、4端子抵抗測定おけるゼロ電流条件を満たす電圧プローブの電圧値を推測する公式の導出、等の成果を得た ...
【工学】土木工学：物質輸送 ／ナノ構造を含む研究件
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【工学】土木工学：量子ドット ／ナノ構造を含む研究件
❏赤外光電変換の高効率化に向けたナノヘテロ界面構造制御(19H02534)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】久保 貴哉 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任教授 (10447328)
【キーワード】太陽電池 / 赤外光電変換 / 量子ドット / ワイドギャップ半導体 / ナノ構造材料 (他11件)
【概要】透明導電性基板上のZnOナノワイヤ(NW)を包埋するように、PbSコロイド量子ドットを充填して混合活性層を作製し、その上にAu電極を成膜した太陽電池の赤外分光感度の向上を目指し、混合活性層の電子構造の解明、高品質化を行った。本太陽電池が高赤外分光感度や高耐久性を有する要因として、ZnO NW中の電子が、Au電極に拡散できないエネルギー障壁を有する電子構造であることを明らかにした。電荷輸送に影響する...
❏位置制御シングルモード量子ドット・量子リングの伝導制御とその応用(25246004)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / テラヘルツ / 単一電子トランジスタ / ナノ構造 / 量子ナノ構造 (他8件)
【概要】自己組織化InAs量子ドット中では、軌道間の量子化エネルギー差や帯電エネルギーが、テラヘルツの光子エネルギーに相当する。しかし、一般にテラヘルツ電磁波の波長に比べ、量子ドットのサイズが非常に小さいため、通常のテラヘルツ透過測定では単一量子ドットの信号を得ることは不可能である。本研究では、ソース・ドレイン電極をアンテナとして用いて、テラヘルツ電磁波を単一量子ドットに集光し、さらに同じ電極を用いて量子...
❏量子ナノ構造系のテラヘルツダイナミクスの解明と制御に関する研究(18201027)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】ナノ制御 / テラヘルツ電磁波 / 量子ナノ構造 / 分子素子 / 半導体超格子 (他8件)
【概要】本研究では、電子とテラヘルツ電磁波との相互作用の詳細な検討から、バルク半導体や半導体超格子構造中の電子の特異な伝導ダイナミクスとそれがもたらす利得スペクトルを明らかにした。さらに利得を応用したテラヘルツ発振器の実現に向けたテラヘルツ共振器構造の試作と評価を行った。また、光の回折限界を大きく超えて、テラヘルツ電磁波で単一の量子ドットや分子の伝導ダイナミクスを測定するためのナノギャップ電極試料構造を作...
【工学】構造・機能材料：不純物 ／ナノ構造を含む研究件
❏熱輸送特性と不純物特性の制御による高性能Siナノ細線トランジスタの設計指針の確立(15H03997)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】内田 建 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30446900)
【キーワード】ナノ構造 / 不純物 / イオン化エネルギー / 量子効果 / 誘電率 (他10件)
【概要】ナノ構造半導体において，サイズ縮小に伴いドナー不純物のイオン化エネルギーが大きくなることを明らかにした．Siナノシートにおいては，実験的にイオン化エネルギーの増大と臨界不純物濃度の高濃度化を確認しモデル化することに成功した．Siナノワイヤーにおいては，不純物準位を計算によって求めるだけでなく，不純物がナノワイヤ周辺にあるほど，Siナノ細線トンネルトランジスタの性能が向上することを明らかにした．また...
❏量子化イオン照射による半導体ナノ構造の加工と特性制御(09555102)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】量子化イオン照射法 / シングルイオン注入法 / 不純物 / ドーパント / 半導体 (他17件)
【概要】当該研究期間初年度に, イオンを1個ずつ照射可能な量子化イオン照射法の要素技術の改良、および基礎データの収集を完了し、最終年度(H.11)に、当初、目的として掲げた超LSIの更なる微細化の際に障害となる不純物原子数のゆらぎによる素子特性ゆらぎを初めて制御するに至った。具体的な成果は以下の通りである。 (1)ドーバント個数制御性の改善 量子化イオン照射装置における2次電子検出系の改良を行い、ドーパン...
【工学】構造・機能材料：金属ガラス ／ナノ構造を含む研究件
❏Ｐｄ系金属ガラスの相分離組織に関する微視的観察(16F16771)
【研究テーマ】金属物性・材料
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2016-11-07 - 2019-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 (2018) 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40582078)
【キーワード】Metallic Glass / 金属ガラス / 構造ゆらぎ / 電子回折 / 電子顕微鏡 (他6件)
【概要】The structural order of metallic glasses beyond SRO (short-range order) has been intensely discussed before. Although X-ray and neutron diffraction profiles provide strong indication of the existence ...
❏金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関(22760499)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】金属ガラス / ナノ構造 / ナノ結晶化 / 透過電子顕微鏡 / 複雑構造 (他6件)
【概要】金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関に関して透過電子顕微鏡法を用いて調べた。まず、局所領域からの構造情報を得るために走査型透過電子顕微鏡を用いたオングストローム電子回折法の開発を行った。その結果、従来の約1/10程度の領域から電子回折パターンを撮影することに成功した。この手法を用いて、準結晶形成合金であるZr-Pt系のアモルファス局所構造を調べた結果、観察された20面体的局...
❏バルク金属ガラスにおけるナノスケール構造変化の直接観察(20760442)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】原子 / 電子構造 / 金属ガラス / ナノ構造 / 透過電子顕微鏡 (他15件)
【概要】高ガラス形成能を有するFe基金属ガラスの結晶化過程におけるナノスケール構造変化について主に透過型電子顕微鏡を用いた研究を行った。その結果、結晶化はいわゆる核生成・成長メカニズムで進行するというよりはむしろ、原子クラスター構造の形成と配列変化により進行し、初期段階には準結晶に類似した構造を形成することも明らかとなった。このような原子クラスターを基本とした多様な安定構造の存在が、ガラス構造の高い安定性...
【工学】構造・機能材料：イオン輸送 ／ナノ構造を含む研究件
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【工学】構造・機能材料：ドーバント ／ナノ構造を含む研究件
❏次世代シリコンデバイス機能創出のためのドーパントの多様化(24246017)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】三木 一司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, グループリーダー (30354335)
【キーワード】ドーパント / エピタキシャル成長 / ナノ構造 / EXAFS / レーザアニール (他7件)
【概要】LSI技術では、シリコン結晶の一部をドーパント原子に置換してキャリア源として利用されてきた。近年研究が盛んになって来た量子情報処理デバイスやスピントロニクスデバイスの開発には、シリコン結晶中の一部を磁性不純物原子に置換してスピン源としての利用が不可欠となる。 本研究では、ナノ構造の特異性を活用して、高濃度のスピン源不純物δドーピング技術の基盤技術を確立した。高濃度のδドーピングはビスマスとマンガン...
❏シングルイオン注入法による半導体電気的特性ゆらぎ抑制に関する研究(12555092)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シングルイオン注入法 / 半導体 / ナノ物性制御 / 不純物制御 / 触媒制御 (他20件)
【概要】本研究課題では、シングルイオン注入法によるナノスケール固体物性制御、ならびに固体表面改質と続く化学処理による現実的なナノ構造形成手段としての可能性を探ることを目的とし、具体的には以下のことに取り組んだ。 (1)シングルイオン注入法における照準精度の改善 イオンビームから1個のイオンを抽出するために行う"チョッピング"という操作故に留まっていた低い照準精度を格段に向上させるために、シ...
❏量子化イオン照射による半導体ナノ構造の加工と特性制御(09555102)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】量子化イオン照射法 / シングルイオン注入法 / 不純物 / ドーパント / 半導体 (他17件)
【概要】当該研究期間初年度に, イオンを1個ずつ照射可能な量子化イオン照射法の要素技術の改良、および基礎データの収集を完了し、最終年度(H.11)に、当初、目的として掲げた超LSIの更なる微細化の際に障害となる不純物原子数のゆらぎによる素子特性ゆらぎを初めて制御するに至った。具体的な成果は以下の通りである。 (1)ドーバント個数制御性の改善 量子化イオン照射装置における2次電子検出系の改良を行い、ドーパン...
【工学】構造・機能材料：太陽電池 ／ナノ構造を含む研究件
❏大面積ナノテクスチャの自己組織化形成による高効率太陽電池の光マネジメント(22K04998)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (30523815)
【キーワード】太陽電池 / 光閉じ込め / 光マネジメント / ナノ構造 / III-V多接合
【概要】
❏赤外光電変換の高効率化に向けたナノヘテロ界面構造制御(19H02534)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】久保 貴哉 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任教授 (10447328)
【キーワード】太陽電池 / 赤外光電変換 / 量子ドット / ワイドギャップ半導体 / ナノ構造材料 (他11件)
【概要】透明導電性基板上のZnOナノワイヤ(NW)を包埋するように、PbSコロイド量子ドットを充填して混合活性層を作製し、その上にAu電極を成膜した太陽電池の赤外分光感度の向上を目指し、混合活性層の電子構造の解明、高品質化を行った。本太陽電池が高赤外分光感度や高耐久性を有する要因として、ZnO NW中の電子が、Au電極に拡散できないエネルギー障壁を有する電子構造であることを明らかにした。電荷輸送に影響する...
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
【工学】総合工学：シリコン ／ナノ構造を含む研究件
❏次世代シリコンデバイス機能創出のためのドーパントの多様化(24246017)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】三木 一司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, グループリーダー (30354335)
【キーワード】ドーパント / エピタキシャル成長 / ナノ構造 / EXAFS / レーザアニール (他7件)
【概要】LSI技術では、シリコン結晶の一部をドーパント原子に置換してキャリア源として利用されてきた。近年研究が盛んになって来た量子情報処理デバイスやスピントロニクスデバイスの開発には、シリコン結晶中の一部を磁性不純物原子に置換してスピン源としての利用が不可欠となる。 本研究では、ナノ構造の特異性を活用して、高濃度のスピン源不純物δドーピング技術の基盤技術を確立した。高濃度のδドーピングはビスマスとマンガン...
❏非弾性トンネル分光法によるナノシリコンのフォノン特性解析(22656073)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】内田 建 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (30446900)
【キーワード】フォノン / トンネル分光 / ナノ構造 / シリコン
【概要】ナノ構造半導体中では,ナノサイズへの閉じ込め効果によって,電子だけでなく,フォノンも特性が大きく変調される可能性がある。これまで,フォノンへの閉じ込め効果は理論的には指摘されているものの,実験的には殆ど調べられていなかった。本研究課題では,ナノ半導体中におけるフォノンのエネルギー,特に電子と強く相互作用するフォノンのエネルギーが,ナノ半導体のサイズ縮小で受ける影響を明らかにすることを目的とする。具...
【工学】総合工学：量子井戸 ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏ナノ構造内の電子遷移の新制御法と近赤外・中赤外域光変調機能デバイスの開発(11555091)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】榊 裕之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013226)
【キーワード】ナノ構造 / 量子ドット / 量子細線 / 量子井戸薄膜 / 量子準位 (他20件)
【概要】10nm級の量子(井戸)薄膜・量子細線・量子ドットなど半導体ナノ構造において、その内部に形成される一連のエネルギー準位やサブバンドの関与する電子の光学遷移や散乱過程を制御する手法を探索するとともに、光変調デバイスへの応用可能性を探る研究を進め、以下に示す知見を得た。 まず、量子ドットに関しては、(1a)積層ドットに電界を加えた時の光吸収スペクトルの解析を進め、禁制遷移の寄与や吸収線の幅や高さを制御...
❏1.5μm帯光通信用半導体量子カスケードレーザの基礎研究(10305028)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / 量子カスケードレーザ / 半導体レーザ / MOCVD / MBE (他8件)
【概要】本研究は,将来の集積電子素子と光素子の融合を目指して、ユニポーラーキャリア動作に基づいた量子カスケード構成による1.5μm波長帯の半導体レーザを実現するための、半導体ヘテロ構造について、結晶成長技術および物理的基礎を中心に研究を行うことを目的としている。 伝導帯において大きなバンド不連続性を実現することが可能なGaN/AlGaN系におけるサブバンド間遷移について研究に取り組んだ。まず、AlGaN/...
【工学】総合工学：量子効果 ／ナノ構造を含む研究件
❏熱輸送特性と不純物特性の制御による高性能Siナノ細線トランジスタの設計指針の確立(15H03997)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】内田 建 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30446900)
【キーワード】ナノ構造 / 不純物 / イオン化エネルギー / 量子効果 / 誘電率 (他10件)
【概要】ナノ構造半導体において，サイズ縮小に伴いドナー不純物のイオン化エネルギーが大きくなることを明らかにした．Siナノシートにおいては，実験的にイオン化エネルギーの増大と臨界不純物濃度の高濃度化を確認しモデル化することに成功した．Siナノワイヤーにおいては，不純物準位を計算によって求めるだけでなく，不純物がナノワイヤ周辺にあるほど，Siナノ細線トンネルトランジスタの性能が向上することを明らかにした．また...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】総合工学：へテロ構造 ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏量子ドットの光イオン化を用いた超高感度中赤外光検出器の開発(13555104)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
【キーワード】量子ドット / 光検出 / 量子ナノ構造 / ヘテロ構造 / 赤外光 (他11件)
【概要】波長数μm^〜数十μmの中赤外帯の光検出は、リモートセンシングや排ガス計測などの環境計測、宇宙物理、暗視装置、バイオ関連等の応用分野で極めて重要な技術となりつつある。近年、その作製技術や物性の理解が急速に進展しつつある自己組織InAs量子ドットは、作製の容易さ、電子閉じ込めエネルギー、光との散乱断面積の大きさ等の観点から、中赤外光検出の活性層として極めて魅力的である。 本研究では、高移動度変調ドー...
❏1.5μm帯光通信用半導体量子カスケードレーザの基礎研究(10305028)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / 量子カスケードレーザ / 半導体レーザ / MOCVD / MBE (他8件)
【概要】本研究は,将来の集積電子素子と光素子の融合を目指して、ユニポーラーキャリア動作に基づいた量子カスケード構成による1.5μm波長帯の半導体レーザを実現するための、半導体ヘテロ構造について、結晶成長技術および物理的基礎を中心に研究を行うことを目的としている。 伝導帯において大きなバンド不連続性を実現することが可能なGaN/AlGaN系におけるサブバンド間遷移について研究に取り組んだ。まず、AlGaN/...
【工学】総合工学：拡散 ／ナノ構造を含む研究件
❏酸化物セラミックスのナノ界面固相反応と物質輸送現象の原理解明(19686042)
【研究テーマ】構造・機能材料
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】吉田 英弘 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主幹研究員 (80313021)
【キーワード】セラミックス / 粒界・界面 / ナノ構造 / 拡散 / 焼結 (他9件)
【概要】酸化物セラミックス多結晶体を対象とし、ナノ界面における固相反応を原子構造・電場・応力場・温度等によって制御することで、セラミックスのイオン伝導や焼結挙動、高温変形・超塑性変形能におけるユニークな物質輸送現象の発現に成功した。また、ナノ界面における拡散現象や界面エネルギーの評価を通じ、原子・電子構造およびその外場との相互作用に基づいた物質輸送現象の原理解明を図ると共に、輸送現象発現のための材料設計指...
❏分子一つ一つの移動を制御する分子バルブの創製(08875140)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】セオライト / 分子ふるい / 触媒 / 単結晶 / 薄膜 (他9件)
【概要】本研究の目的は ・種々の評価や応用が可能なセンチメーターレベルのゼオライト単結晶の合成 ・異なる細孔を接合させるための単結晶上でのゼオライト薄膜のエピタキシャル成長 ・このような場による分子操作 の3点である。十分大きな単結晶の合成とこれを基板とした薄膜化技術を開発することができれば、一次元の分子レベルの細孔を三次元の細孔とつなぎその先で封止するというような究極の構造制御、およびこれをもとにした特...
【工学】総合工学：スピン ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造におけるスピン関連現象とデバイス応用(23241044)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30192636)
【キーワード】磁性体 / 半導体 / スピン / GaMnAs / MnAs (他8件)
【概要】「磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造におけるスピン関連現象とデバイス応用」を目的とした研究を開始した。ここで「磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造」として対象とする材料系は、(a)GaMnAsやInGaMnAsを含む強磁性半導体ヘテロ構造、(b)MnAsナノ微粒子を埋め込んだGaAsとそのヘテロ構造、(c)強磁性金属薄膜/半導体ヘテロ構造である。これらの磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造において、(...
【工学】総合工学：フォトニツク結晶 ／ナノ構造を含む研究件
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
❏人工ナノ構造による局在電磁場を用いた多重極遷移の制御(21860014)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小西 邦昭 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任助教 (60543072)
【キーワード】光物性物理学 / キラリティー / ナノ構造 / フォトニック結晶 / プラズモニクス (他6件)
【概要】ガリウム砒素系の半導体薄膜を用いて、量子ドットが埋め込まれた光導波路の上に卍型の格子構造を有する「半導体人工キラルナノ周期構造」を作製した。通常、真空中では等方的な自然放出をする発光体が、この構造のカイラリティーの効果によって円偏光を放射することを実証した。外部磁場を用いずに室温で簡便に円偏光放射を得るための新しい手法であり、円偏光を用いたスピントロニクスや量子情報技術への応用が期待される。 ...
【工学】総合工学：熱伝導 ／ナノ構造を含む研究件
❏フォトニクスとのアナロジーで拓くサーマルフォノンエンジニアリング(21H04635)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2021-04-05 - 2026-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (10466857)
【キーワード】フォノンエンジニアリング / 熱伝導 / 熱制御 / フォノン / フォノニック結晶 (他6件)
【概要】
❏表面フォノンポラリトン共振器を用いた熱エネルギートラップの実現(18F18725)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2018-07-25 - 2020-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10466857)
【キーワード】熱伝導 / フォノン / ナノ構造 / phonon polariton / phonon engineering
【概要】シリコン薄膜に電子線描画やドライエッチング装置を用いてナノ構造を作製し、ナノ構造化がフォノン輸送および熱伝導に与える影響を評価した。また、その知見に基づいて、ナノ構造化による熱伝導制御の新技術開発を行った。主な研究実績は大きく２つに分けられる。 ①　非対称ナノ構造を形成したシリコン薄膜による熱伝導の異方性検討：強く空間対称性が破れた構造をシリコン薄膜に形成し、熱流方向によって熱伝導に差が出るかどう...
❏光波制御技術の伝熱工学への応用可能性の探求(15K13270)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野村 政宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10466857)
【キーワード】フォノニック結晶 / フォノンエンジニアリング / 熱伝導 / ナノ構造 / ナノスケール熱伝導 (他6件)
【概要】フォトンとフォノンは類似性があるため、より高度に発展した光波制御技術を、フォノン制御によって熱流を制御する伝熱工学に応用することで、新展開をもたらすことが期待できる。本研究では、フォノニック結晶とよばれる人工周期構造を用いて、フォノンが本来持つ波動性を積極的に利用した熱伝導制御に挑戦した。 その結果、4Kにおいて完全な周期性を有するフォノニック結晶と、その周期性を乱した構造で熱伝導率が異なることを...
【工学】総合工学：熱輸送 ／ナノ構造を含む研究件
❏非晶質フォノンエンジニアリングの学理の構築(22H00191)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】塩見 淳一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40451786)
【キーワード】フォノンエンジニアリング / 非晶質 / ナノ構造 / 熱輸送
【概要】
❏熱輸送特性と不純物特性の制御による高性能Siナノ細線トランジスタの設計指針の確立(15H03997)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】内田 建 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30446900)
【キーワード】ナノ構造 / 不純物 / イオン化エネルギー / 量子効果 / 誘電率 (他10件)
【概要】ナノ構造半導体において，サイズ縮小に伴いドナー不純物のイオン化エネルギーが大きくなることを明らかにした．Siナノシートにおいては，実験的にイオン化エネルギーの増大と臨界不純物濃度の高濃度化を確認しモデル化することに成功した．Siナノワイヤーにおいては，不純物準位を計算によって求めるだけでなく，不純物がナノワイヤ周辺にあるほど，Siナノ細線トンネルトランジスタの性能が向上することを明らかにした．また...
【工学】総合工学：半導体 ／ナノ構造を含む研究件
❏低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性(16H02095)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
【キーワード】スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造 / スピン依存伝導 / 強磁性転移温度 (他20件)
【概要】低消費電力・機能性デバイスに向けた強磁性/半導体融合系の創出とそのスピン物性の研究を行い、材料物性、機能実現、デバイスの各領域で大きな成果を得た。室温以上の高い強磁性転移温度をもつｐ型およびｎ型強磁性半導体(GaFeSb, InFeSb)の作製に成功した。非磁性半導体/強磁性半導体からなる二層ヘテロ構想を作製し、新しい電子伝導現象（大きな磁気抵抗効果）を発見、この構造をトランジスタに加工しゲート電...
❏磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造におけるスピン関連現象とデバイス応用(23241044)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30192636)
【キーワード】磁性体 / 半導体 / スピン / GaMnAs / MnAs (他8件)
【概要】「磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造におけるスピン関連現象とデバイス応用」を目的とした研究を開始した。ここで「磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造」として対象とする材料系は、(a)GaMnAsやInGaMnAsを含む強磁性半導体ヘテロ構造、(b)MnAsナノ微粒子を埋め込んだGaAsとそのヘテロ構造、(c)強磁性金属薄膜/半導体ヘテロ構造である。これらの磁性体/半導体ハイブリッドナノ構造において、(...
❏シングルイオン注入法による半導体電気的特性ゆらぎ抑制に関する研究(12555092)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シングルイオン注入法 / 半導体 / ナノ物性制御 / 不純物制御 / 触媒制御 (他20件)
【概要】本研究課題では、シングルイオン注入法によるナノスケール固体物性制御、ならびに固体表面改質と続く化学処理による現実的なナノ構造形成手段としての可能性を探ることを目的とし、具体的には以下のことに取り組んだ。 (1)シングルイオン注入法における照準精度の改善 イオンビームから1個のイオンを抽出するために行う"チョッピング"という操作故に留まっていた低い照準精度を格段に向上させるために、シ...
【工学】総合工学：電気化学 ／ナノ構造を含む研究件
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
❏表面ナノ加工基板を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム(21310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
【キーワード】質量分析 / MALDI / SALDI / ナノ構造 / ナノ粒子 (他24件)
【概要】低分子の解析に最適なナノ基板を用いる表面支援LDI(SALDI)システムの開拓を行った。合金からのDealloy法によって、電気化学的エッチングによりナノポーラス白金基板の作製を行い、成功した。また、合金組成の違いによって、ナノポーラス構造が大きく変化していることを見出した。この基板をSALDIに用いたが、有機化合物の脱離・イオン化は熱拡散により困難であった。それに対し、半導体微粒子の集積法による...
❏シリコン表面ナノ領域の電気化学的特性解析と新規ウェットプロセスへの展開(13750631)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノデバイス造形 / ナノ構造形成・制御 / 電気化学 / ナノ構造 (他16件)
【概要】液相中でウェハ表面を処理するウェットプロセスは,表面の超清浄化やULSIチップ内部の微細銅配線形成など,デバイスプロセスの重要な部分を担っている.本研究はこのウェットプロセスに着目し,シリコン単結晶表面の電気化学的特性をnmレベルの分解能で定量的に解析し,これを基にした新規ウェットデバイスプロセス(シリコン表面微細加工・微細修飾など)の開発を目的とした.前年度の研究において,ウェハ表面におけるナノ...
【工学】総合工学：電子顕微鏡 ／ナノ構造を含む研究件
❏Ｐｄ系金属ガラスの相分離組織に関する微視的観察(16F16771)
【研究テーマ】金属物性・材料
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2016-11-07 - 2019-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 (2018) 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40582078)
【キーワード】Metallic Glass / 金属ガラス / 構造ゆらぎ / 電子回折 / 電子顕微鏡 (他6件)
【概要】The structural order of metallic glasses beyond SRO (short-range order) has been intensely discussed before. Although X-ray and neutron diffraction profiles provide strong indication of the existence ...
❏電子線励起発光顕微法による表面プラズモンの光変換と伝播制御の研究(21340080)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】山本 直紀 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90108184)
【キーワード】光物性 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 発光 / ナノプローブ (他9件)
【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...
❏ナノ欠陥構造による生体活性の発現とその制御(20500413)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】相澤 守 明治大学, 理工学部, 教授 (10255713)
【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)
【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...
【工学】総合工学：界面 ／ナノ構造を含む研究件
❏金属表面のナノ空間構造体の創製と異種材料直接接着技術への展開(18H01342)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】細井 厚志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60424800)
【キーワード】異種接合 / CFRP / ナノ構造 / CFRTP / 接合 (他14件)
【概要】酸化・エッチングプロセス制御によって金属表面にナノ構造を創製し、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（CFRTP）積層板と金属の異種材料接合技術を確立することを目的とした。界面ナノ構造を有することで接合界面近傍の母材樹脂が脆性破壊から延性破壊に変化して破壊靭性が大幅に上昇することを明らかにした。き裂進展シミュレーションを実施した結果、ナノ構造を有するき裂進展は平面応力状態の破壊形態と類似していることが...
❏微視的なフォノン輸送特性を利用したナノ構造の熱伝導制御(26709009)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塩見 淳一郎 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40451786)
【キーワード】熱伝導 / フォノン輸送 / ナノ構造 / 界面 / マルチスケール
【概要】固体を媒体とした熱エネルギーの輸送，蓄熱，変換を行う上で重要な熱機能である固体材料の格子（フォノン）熱伝導の制御性を向上させるために，理論・数値解析，材料合成，物性評価を三位一体としたフォノンエンジニアリング技術を開発した．まず，フォノンモードに依存した熱伝導の評価および，界面原子構造とフォノン輸送の相間に基づいた熱伝導の制御を行い，それによって得られた技術や知見を用いて，高性能のナノ構造化シリコ...
【工学】総合工学：スピントロニクス ／ナノ構造を含む研究件
❏小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】スピントロニクス
【研究期間】磁性薄膜
【研究代表者】誘電体
【キーワード】交流インピーダンス特性
【概要】磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス(MC)効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。MC効果は時間反転対称性と空間反転対称性が破れている系で観測されることから基礎物理学の観点からも興味深い。これまでにMC効果はマルチフェロイック材料、スピントロニクスデバイス、磁気スーパーキャパシタなど、様...
❏強磁性ナノ構造を用いた光照射巨大磁気誘電デバイスの創製(19K22093)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / ナノ構造 / 磁性 / 誘電率 / 光学
【概要】絶縁体中に磁気ナノ微粒子が分散した磁気グラニュラー素子は、磁気抵抗効果、磁気誘電効果、ファラデー効果など、磁性、誘電性、光に関連した興味深い現象を示す。本研究課題では、2次元磁気ナノグラニュラー素子において、光照射磁気誘電現象の発現を目指すととも、そのメカニズムを明らかにすることを目的とした。その結果、本素子において、光抵抗効果、及び光キャパシタンス効果の観測に成功した。また、それぞれの実験結果は...
❏磁気トンネル接合における電圧誘起型巨大磁気キャパシタンス効果の発現(18H01485)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 電気容量 (他7件)
【概要】近年、磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。中でも、2層の磁性体の間に絶縁体が挟まれた磁気トンネル接合(MTJ)は、室温にて巨大なトンネル磁気キャパシタンス(TMC)効果を示すことから盛んに研究が進められている。本研究課題では、絶縁層としてMgOを用い...
【工学】総合工学：ナノ加工 ／ナノ構造を含む研究件
❏構造色によるマルチフィジックスセンサーの実証(15K13320)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】Biomimetics / MEMS / NEMS / Biosensor / Photonic sensor (他15件)
【概要】波長160nm以下の高いエネルギーを有する真空紫外光によって改質した表面をコンタクトすることにより，PDMS，COP，PMMA，PCといった，一般的な光学プラスチックを相互に接合する手法の実証を行い，いくつかの同種・異種の組み合わせでの接着の実証に成功した。　さらに，FTIRやTOF-SIMSなどの表面分析から接合のメカニズム解明に取り組み，真空紫外光照射により表面にOH基が導入されることから，表...
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
❏表面ナノ加工基板を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム(21310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
【キーワード】質量分析 / MALDI / SALDI / ナノ構造 / ナノ粒子 (他24件)
【概要】低分子の解析に最適なナノ基板を用いる表面支援LDI(SALDI)システムの開拓を行った。合金からのDealloy法によって、電気化学的エッチングによりナノポーラス白金基板の作製を行い、成功した。また、合金組成の違いによって、ナノポーラス構造が大きく変化していることを見出した。この基板をSALDIに用いたが、有機化合物の脱離・イオン化は熱拡散により困難であった。それに対し、半導体微粒子の集積法による...
【工学】総合工学：透過型電子顕微鏡(TEM) ／ナノ構造を含む研究件
❏金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関(22760499)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】金属ガラス / ナノ構造 / ナノ結晶化 / 透過電子顕微鏡 / 複雑構造 (他6件)
【概要】金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関に関して透過電子顕微鏡法を用いて調べた。まず、局所領域からの構造情報を得るために走査型透過電子顕微鏡を用いたオングストローム電子回折法の開発を行った。その結果、従来の約1/10程度の領域から電子回折パターンを撮影することに成功した。この手法を用いて、準結晶形成合金であるZr-Pt系のアモルファス局所構造を調べた結果、観察された20面体的局...
❏ナノ欠陥構造による生体活性の発現とその制御(20500413)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】相澤 守 明治大学, 理工学部, 教授 (10255713)
【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)
【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...
❏バルク金属ガラスにおけるナノスケール構造変化の直接観察(20760442)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】原子 / 電子構造 / 金属ガラス / ナノ構造 / 透過電子顕微鏡 (他15件)
【概要】高ガラス形成能を有するFe基金属ガラスの結晶化過程におけるナノスケール構造変化について主に透過型電子顕微鏡を用いた研究を行った。その結果、結晶化はいわゆる核生成・成長メカニズムで進行するというよりはむしろ、原子クラスター構造の形成と配列変化により進行し、初期段階には準結晶に類似した構造を形成することも明らかとなった。このような原子クラスターを基本とした多様な安定構造の存在が、ガラス構造の高い安定性...
【工学】総合工学：透過電子顕微鏡 ／ナノ構造を含む研究件
❏金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関(22760499)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】金属ガラス / ナノ構造 / ナノ結晶化 / 透過電子顕微鏡 / 複雑構造 (他6件)
【概要】金属ガラスにおけるアモルファス、準結晶、及び結晶の構造的相関に関して透過電子顕微鏡法を用いて調べた。まず、局所領域からの構造情報を得るために走査型透過電子顕微鏡を用いたオングストローム電子回折法の開発を行った。その結果、従来の約1/10程度の領域から電子回折パターンを撮影することに成功した。この手法を用いて、準結晶形成合金であるZr-Pt系のアモルファス局所構造を調べた結果、観察された20面体的局...
❏バルク金属ガラスにおけるナノスケール構造変化の直接観察(20760442)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90350488)
【キーワード】原子 / 電子構造 / 金属ガラス / ナノ構造 / 透過電子顕微鏡 (他15件)
【概要】高ガラス形成能を有するFe基金属ガラスの結晶化過程におけるナノスケール構造変化について主に透過型電子顕微鏡を用いた研究を行った。その結果、結晶化はいわゆる核生成・成長メカニズムで進行するというよりはむしろ、原子クラスター構造の形成と配列変化により進行し、初期段階には準結晶に類似した構造を形成することも明らかとなった。このような原子クラスターを基本とした多様な安定構造の存在が、ガラス構造の高い安定性...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／ナノ構造を含む研究件
❏巨大トンネル磁気キャパシタンス効果の発現とメカニズム解明(21H01397)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / トンネル接合 / キャパシタンス / 誘電体論 (他8件)
【概要】磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス(MC)効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。MC効果は時間反転対称性と空間反転対称性が破れている系で観測されることから基礎物理学の観点からも興味深い。これまでにMC効果はマルチフェロイック材料、スピントロニクスデバイス、磁気スーパーキャパシタなど、様...
❏磁気トンネル接合における電圧誘起型巨大磁気キャパシタンス効果の発現(18H01485)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】海住 英生 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 電気容量 (他7件)
【概要】近年、磁場によりキャパシタンス(＝電気容量)が変化する磁気キャパシタンス効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。中でも、2層の磁性体の間に絶縁体が挟まれた磁気トンネル接合(MTJ)は、室温にて巨大なトンネル磁気キャパシタンス(TMC)効果を示すことから盛んに研究が進められている。本研究課題では、絶縁層としてMgOを用い...
❏強磁性ナノ接合を用いた巨大磁気キャパシタンス効果素子の創製(15H03981)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】海住 英生 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70396323)
【キーワード】スピントロニクス / 磁性ナノ薄膜 / 誘電体 / 交流インピーダンス特性 / 磁性薄膜 (他13件)
【概要】電子の電荷とスピンの2つの自由度を利用する「スピントロニクス」は、現代のエレクトロニクスを凌駕する次世代技術として期待され、近年大きな注目を集めている。本研究課題では、強磁性ナノ薄膜間に極薄絶縁層を挟んだスピントロニクス素子を作製し、磁気キャパシタンス効果を調べることを目的とした。その結果、これまでで最大の155%の磁気キャパシタンス比を観測することに成功した。これは従来値(=50%)の約3倍を示...
【工学】総合工学：表面改質 ／ナノ構造を含む研究件
❏シングルイオン注入法による半導体電気的特性ゆらぎ抑制に関する研究(12555092)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】シングルイオン注入法 / 半導体 / ナノ物性制御 / 不純物制御 / 触媒制御 (他20件)
【概要】本研究課題では、シングルイオン注入法によるナノスケール固体物性制御、ならびに固体表面改質と続く化学処理による現実的なナノ構造形成手段としての可能性を探ることを目的とし、具体的には以下のことに取り組んだ。 (1)シングルイオン注入法における照準精度の改善 イオンビームから1個のイオンを抽出するために行う"チョッピング"という操作故に留まっていた低い照準精度を格段に向上させるために、シ...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
❏量子化イオン照射による半導体ナノ構造の加工と特性制御(09555102)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】量子化イオン照射法 / シングルイオン注入法 / 不純物 / ドーパント / 半導体 (他17件)
【概要】当該研究期間初年度に, イオンを1個ずつ照射可能な量子化イオン照射法の要素技術の改良、および基礎データの収集を完了し、最終年度(H.11)に、当初、目的として掲げた超LSIの更なる微細化の際に障害となる不純物原子数のゆらぎによる素子特性ゆらぎを初めて制御するに至った。具体的な成果は以下の通りである。 (1)ドーバント個数制御性の改善 量子化イオン照射装置における2次電子検出系の改良を行い、ドーパン...
【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡 ／ナノ構造を含む研究件
❏走査プローブ顕微鏡によるナノスケール局所電気特性計測に関する理論解析(20360016)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】渡邉 聡 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00292772)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 電気特性計算 / ナノスケール電気伝導 / ナノ構造 / 薄膜・表面界面物性 (他10件)
【概要】走査プローブ顕微鏡を用いた各種ナノスケール局所電気特性計測の理論解析に必要な方法論・シミュレータを開発・改良し、局所トンネル障壁高さ計測と印加電圧による探針誘起バンド湾曲との相関の解明、4端子抵抗測定にゲート電圧による抵抗値振動や府抵抗値出現の原因の解明、4端子抵抗測定おけるゼロ電流条件を満たす電圧プローブの電圧値を推測する公式の導出、等の成果を得た ...
❏グリーン関数STMの開発とそれによるナノ電子輸送ダイナミクスの研究(15106001)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00228446)
【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)
【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設 これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...
❏シリコン表面ナノ領域の電気化学的特性解析と新規ウェットプロセスへの展開(13750631)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノデバイス造形 / ナノ構造形成・制御 / 電気化学 / ナノ構造 (他16件)
【概要】液相中でウェハ表面を処理するウェットプロセスは,表面の超清浄化やULSIチップ内部の微細銅配線形成など,デバイスプロセスの重要な部分を担っている.本研究はこのウェットプロセスに着目し,シリコン単結晶表面の電気化学的特性をnmレベルの分解能で定量的に解析し,これを基にした新規ウェットデバイスプロセス(シリコン表面微細加工・微細修飾など)の開発を目的とした.前年度の研究において,ウェハ表面におけるナノ...
【工学】総合工学：セオライト ／ナノ構造を含む研究件
❏原子レベルでの核発生-結晶成長機構の解明とゼオライトの新規合成法の開拓(13450325)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】ゼオライト / 核発生 / 結晶成長 / 原子間力顕微鏡 / 前駆体 (他9件)
【概要】本研究においては、代表的な合成ゼオライトであるLTA型(A型)およびFAU型(X型、Y型)を中心に、ゼオライトの結晶成長機構を原子レベルで検討し、更にこれに基づく合理的な合成プロセスを提案することを目的に検討を行った。 初年度は、希薄系を中心に検討を進め、液中の前駆体の検出と結晶生成過程の原子レベルでの解明を並行して行った。あらかじめ合成したファセットの発達したFAU、LTAを種結晶とし、80℃の...
❏ゼオライトの結晶化過程の解明と制御に関する研究(11450309)
【研究テーマ】触媒・化学プロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2002
【研究代表者】松方 正彦 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00219411)
【キーワード】ゼオライト / 水熱合成法 / ドライゲルコンバージョン法 / 結晶化メカニズム / ナノ粒子 (他22件)
【概要】ゼオライトは一般に水熱合成法により調製されるが,近年乾燥ゲルを水蒸気雰囲気下でゼオライトへと結晶化する手法,ドライゲルコンバージョン法が開発された。本研究では,水熱法でのゼオライトの結晶化過程の解明を行うとともに,新規合成法であるドライゲルコンバージョン法での結晶化過程についても研究を行った。ゼオライトの結晶成長過程では原料各種の原子分子サイズでの挙動はもちろんのこと,ナノスケールレベルの原料種に...
❏分子一つ一つの移動を制御する分子バルブの創製(08875140)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】セオライト / 分子ふるい / 触媒 / 単結晶 / 薄膜 (他9件)
【概要】本研究の目的は ・種々の評価や応用が可能なセンチメーターレベルのゼオライト単結晶の合成 ・異なる細孔を接合させるための単結晶上でのゼオライト薄膜のエピタキシャル成長 ・このような場による分子操作 の3点である。十分大きな単結晶の合成とこれを基板とした薄膜化技術を開発することができれば、一次元の分子レベルの細孔を三次元の細孔とつなぎその先で封止するというような究極の構造制御、およびこれをもとにした特...
【工学】総合工学：ナノ粒子 ／ナノ構造を含む研究件
❏収差補正電子顕微鏡の焦点位置スキャンによるナノ構造および原子の三次元計測法の開発(16K13688)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】山崎 順 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (40335071)
【キーワード】収差補正電子顕微鏡 / 正焦点 / 格子縞コントラスト / 金属ナノ粒子 / 三次元分布 (他16件)
【概要】収差補正TEM像における結晶格子縞コントラストが正焦点で極小となる性質を利用して、焦点位置スキャン（フォーカルシリーズ）から金属ナノ粒子の三次元分布を簡便に計測する手法を開発した。またこの過程で結晶格子縞コントラストを定量的に表示できるフィルター処理の開発に成功した。これを活用して半導体の非整合エピタキシャル界面のラフネスを可視化・定量計測する手法開発にも成功した。 ...
❏表面ナノ加工基板を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム(21310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
【キーワード】質量分析 / MALDI / SALDI / ナノ構造 / ナノ粒子 (他24件)
【概要】低分子の解析に最適なナノ基板を用いる表面支援LDI(SALDI)システムの開拓を行った。合金からのDealloy法によって、電気化学的エッチングによりナノポーラス白金基板の作製を行い、成功した。また、合金組成の違いによって、ナノポーラス構造が大きく変化していることを見出した。この基板をSALDIに用いたが、有機化合物の脱離・イオン化は熱拡散により困難であった。それに対し、半導体微粒子の集積法による...
❏ゼオライトの結晶化過程の解明と制御に関する研究(11450309)
【研究テーマ】触媒・化学プロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2002
【研究代表者】松方 正彦 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00219411)
【キーワード】ゼオライト / 水熱合成法 / ドライゲルコンバージョン法 / 結晶化メカニズム / ナノ粒子 (他22件)
【概要】ゼオライトは一般に水熱合成法により調製されるが,近年乾燥ゲルを水蒸気雰囲気下でゼオライトへと結晶化する手法,ドライゲルコンバージョン法が開発された。本研究では,水熱法でのゼオライトの結晶化過程の解明を行うとともに,新規合成法であるドライゲルコンバージョン法での結晶化過程についても研究を行った。ゼオライトの結晶成長過程では原料各種の原子分子サイズでの挙動はもちろんのこと,ナノスケールレベルの原料種に...
【工学】総合工学：レーザー ／ナノ構造を含む研究件
❏On-chip plasmonic nanolasers for ultrafast optical interconnects(17H03229)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】プラズモニクス / 光デバイス / ナノ材料 / plasmonics / laser (他9件)
【概要】プラズモニクスレーザーは、ナノスケールでのレーザー源として有望である。現在主流である半導体ナノワイヤはボトムアップの技術による合成後、金属表面にトランスファーする方法は、煩雑さによりオンチップデバイスへの実現性が乏しい。本研究では、トランスファー工程が不要なトップダウン技術で製造されるプラズモニクスナノレーザーを実現し、オンチップ回路の製造要件に適応させる。さらに、レーザー利得媒質の上部にあるプラ...
❏表面ナノ加工基板を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム(21310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
【キーワード】質量分析 / MALDI / SALDI / ナノ構造 / ナノ粒子 (他24件)
【概要】低分子の解析に最適なナノ基板を用いる表面支援LDI(SALDI)システムの開拓を行った。合金からのDealloy法によって、電気化学的エッチングによりナノポーラス白金基板の作製を行い、成功した。また、合金組成の違いによって、ナノポーラス構造が大きく変化していることを見出した。この基板をSALDIに用いたが、有機化合物の脱離・イオン化は熱拡散により困難であった。それに対し、半導体微粒子の集積法による...
【工学】総合工学：セラミクス ／ナノ構造を含む研究件
❏ナノ欠陥構造による生体活性の発現とその制御(20500413)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】相澤 守 明治大学, 理工学部, 教授 (10255713)
【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)
【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...
❏酸化物セラミックスのナノ界面固相反応と物質輸送現象の原理解明(19686042)
【研究テーマ】構造・機能材料
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】吉田 英弘 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主幹研究員 (80313021)
【キーワード】セラミックス / 粒界・界面 / ナノ構造 / 拡散 / 焼結 (他9件)
【概要】酸化物セラミックス多結晶体を対象とし、ナノ界面における固相反応を原子構造・電場・応力場・温度等によって制御することで、セラミックスのイオン伝導や焼結挙動、高温変形・超塑性変形能におけるユニークな物質輸送現象の発現に成功した。また、ナノ界面における拡散現象や界面エネルギーの評価を通じ、原子・電子構造およびその外場との相互作用に基づいた物質輸送現象の原理解明を図ると共に、輸送現象発現のための材料設計指...
【工学】総合工学：半導体レーザー ／ナノ構造を含む研究件
❏1.5μm帯光通信用半導体量子カスケードレーザの基礎研究(10305028)
【研究テーマ】電子デバイス・機器工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / 量子カスケードレーザ / 半導体レーザ / MOCVD / MBE (他8件)
【概要】本研究は,将来の集積電子素子と光素子の融合を目指して、ユニポーラーキャリア動作に基づいた量子カスケード構成による1.5μm波長帯の半導体レーザを実現するための、半導体ヘテロ構造について、結晶成長技術および物理的基礎を中心に研究を行うことを目的としている。 伝導帯において大きなバンド不連続性を実現することが可能なGaN/AlGaN系におけるサブバンド間遷移について研究に取り組んだ。まず、AlGaN/...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】総合工学：ナノ材料 ／ナノ構造を含む研究件
❏On-chip modulation of optical signals using plasmonic induced phase transitions for realizing all-optical circuitry(17K18867)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】ナノ光学 / 全光スイッチ / プラズモニクス / ナノ構造 / 光デバイス (他8件)
【概要】本研究の目的は実装面積とエネルギー消費を抑えた集積化オンチップデバイスで光学信号を光で制御することである。このような光学的手法による光学信号の高速変調を実現するために、強相関金属酸化物相転移材料の時間ダイナミクスについて分析を行った。これにより、制御光がテラヘルツ帯の周波数において効率良く信号光を調整することができ、制御光の光度に対し線型に信号光を調整できることを示した。また、このとき微小ではある...
❏On-chip plasmonic nanolasers for ultrafast optical interconnects(17H03229)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】J・J Delaunay 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)
【キーワード】プラズモニクス / 光デバイス / ナノ材料 / plasmonics / laser (他9件)
【概要】プラズモニクスレーザーは、ナノスケールでのレーザー源として有望である。現在主流である半導体ナノワイヤはボトムアップの技術による合成後、金属表面にトランスファーする方法は、煩雑さによりオンチップデバイスへの実現性が乏しい。本研究では、トランスファー工程が不要なトップダウン技術で製造されるプラズモニクスナノレーザーを実現し、オンチップ回路の製造要件に適応させる。さらに、レーザー利得媒質の上部にあるプラ...
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
【工学】総合工学：水素 ／ナノ構造を含む研究件
❏ナノ空間における水素のオルト-パラ転換と分子形成(20246011)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2011
【研究代表者】福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10228900)
【キーワード】表面 / 水素 / 核スピン / 宇宙反応 / ナノ構造 (他10件)
【概要】本研究では,ナノ空間を有する試料を作製し,その空間への水素分子吸着を調べた.平坦面とは異なり,ナノ空間では大きな吸着エネルギーを持つことを明らかにした.アモルファス氷表面では,核スピン異性体であるオルト水素からパラ水素へのオルトーパラ転換が起こることを初めて見いだし,その転換時間を実験的に決定した.オルトーパラ転換の理論モデルとして,あらたに電場誘起モデルを提案した. ...
❏ナノ構造制御による高温ガス分離用無機分離膜の開発(05555206)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】中尾 真一 (1994-1995) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00155665)
【キーワード】無機膜 / ゾル-ゲル法 / CVD法 / メンブレンリアクター / ガス分離 (他19件)
【概要】高温下で水素、酸素二酸化炭素を分離可能な無機分離膜を開発するとともに、分離膜システムおよびメンブレンリアクターシステムへの展開を検討した。 水素に関しては、メンブレンリアクターに関する実験を行うとともに実用化を念頭においたモデル化を検討した。またCVD法を用いて分子ふるい機能を有するシリカ膜の開発に成功した。同膜は特異な温度依存性を示した。 酸素に関しては、2年間をかけて、欠陥のない均質な多孔質薄...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：ナノチューブ ／ナノ構造を含む研究件
❏電子供与体/受容体ナノ相分離構造のデザインによる高効率有機薄膜太陽電池の創製(21350108)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】ナノ構造 / 自己組織化 / 超分子化学 / 電子供与体 / 電子受容体 (他11件)
【概要】高効率有機薄膜太陽電池へ向けた材料設計では、電子およびホール輸送性を示す分子をそれぞれナノサイズの集団として区画化し、広い接触面積をもって接合させる手法の開拓が鍵となる。本研究では、一つの理想系として、構造明確なナノスケールの異種分子集合体を一次元で精密接合した物質を世界で初めて実現した。さらに本研究過程において、複数の液晶発現基を側鎖に導入した高分子が大面積集積化する現象を偶然見出し、その発見に...
❏ナノ空間における水素のオルト-パラ転換と分子形成(20246011)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2011
【研究代表者】福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10228900)
【キーワード】表面 / 水素 / 核スピン / 宇宙反応 / ナノ構造 (他10件)
【概要】本研究では,ナノ空間を有する試料を作製し,その空間への水素分子吸着を調べた.平坦面とは異なり,ナノ空間では大きな吸着エネルギーを持つことを明らかにした.アモルファス氷表面では,核スピン異性体であるオルト水素からパラ水素へのオルトーパラ転換が起こることを初めて見いだし,その転換時間を実験的に決定した.オルトーパラ転換の理論モデルとして,あらたに電場誘起モデルを提案した. ...
【医歯薬学】内科系臨床医学：酸素 ／ナノ構造を含む研究件
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
❏ナノ構造制御による高温ガス分離用無機分離膜の開発(05555206)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】中尾 真一 (1994-1995) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00155665)
【キーワード】無機膜 / ゾル-ゲル法 / CVD法 / メンブレンリアクター / ガス分離 (他19件)
【概要】高温下で水素、酸素二酸化炭素を分離可能な無機分離膜を開発するとともに、分離膜システムおよびメンブレンリアクターシステムへの展開を検討した。 水素に関しては、メンブレンリアクターに関する実験を行うとともに実用化を念頭においたモデル化を検討した。またCVD法を用いて分子ふるい機能を有するシリカ膜の開発に成功した。同膜は特異な温度依存性を示した。 酸素に関しては、2年間をかけて、欠陥のない均質な多孔質薄...
【医歯薬学】外科系臨床医学：超分子 ／ナノ構造を含む研究件
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【医歯薬学】薬学：自己組織化 ／ナノ構造を含む研究件
❏シリカ系自己修復機能材料の設計と展開(20H02826)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / ナノ構造 / 自己組織化 / シロキサン (他6件)
【概要】当該年度はシロキサン系自己修復材料に関して下記の検討を行った。 1)自己修復性有機シロキサン系ラメラ薄膜の設計 エチレン架橋型アルコキシシランと界面活性剤を用いた自己組織化プロセスで作製される有機シロキサン系ラメラ薄膜は高いクラック修復能を有するが、膜の硬度や基板との密着性が低いという問題があった。そこで、界面活性剤二分子層の厚みよりも長い分子サイズを有する有機架橋型アルコキシシランを新たに合成し...
❏有機デバイス転用を指向したDNAタグ導入ブロックポリマーの自己組織化パターン制御(16K13620)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】福島 和樹 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70623817)
【キーワード】ブロック共重合体 / 自己組織化 / 生分解性ポリマー / ブロックポリマー / 秩序構造化 (他8件)
【概要】本研究では，電子デバイスへの転用を念頭に置き，片方ブロックに異なる生分解性ポリマーを有し，ブロック間にメソゲン様分子を導入した3種のAB型生分解性ブロックポリマー (BCP)が形成する微細構造の解析を行った。 スピンコート膜に対する原子間力顕微鏡観察の結果，各BCP単独ではスピンコート後のアニーリング処理によって異方性構造が発現した。また，2成分混合系（AB +AB’）では第3成分（B’）の導入に...
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
【医歯薬学】薬学：分子認識 ／ナノ構造を含む研究件
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
【医歯薬学】薬学：ぺプチド ／ナノ構造を含む研究件
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
❏遷移金属を活用したプログラム分子集合:ナノ領域物質群の創出と機能発現(14103014)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ領域 / 官能基化 / 大環状錯体 / カテナン (他27件)
【概要】本研究では、精密設計された有機分子と金属イオンが錯形成により自己組織化し、ナノ領域に達する巨大構造体を構築し、さらに生体分子に匹敵する機能を発現する、「自己組織化分子システム」の創出を目指した。以下に、本研究で得られた成果(特筆すべきもの)を述べる。 (1)内面と外面を化学修飾できる巨大中空構造の構築:M_<12>L_<24>組成からなる球錯体の自己組織化構築とその骨格の表...
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