国立研究開発法人 物質・材料研究機構
国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 原子エレクトロニクスユニット 原子エレクトロニクスグループ

 

 

 

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Hasegawa

Hasegawa

図 1
T. Hasegawa et al., Jpn. J. Appl. Phys. 25, L366-L368 (1986)

図 2
シリコン表面の原子配列
K. Takayanagi et al., Surf. Sci. 164,367 (1985)

図 3
結晶成長過程の実時間観察
T. Hasegawa et al., Phys. Rev. B48, 1943-1946 (1993)

図 4
故 細木茂行博士、現 群馬大学教授 保坂純男博士との共同研究
S. Hosoki et al., Appl. Sci. 60/61, 643-647 (1992)

図 5
原子スイッチ
Terabe et al., Nature 433, 47-50 (2005)

 

研究概要

原子エレクトロニクスグループでは、原子・分子の移動や化学反応による原子スケールでの構造変化と、それに伴い発現する機能の研究、並びにそのデバイス応用を目指した研究を行っています。また、これらの研究を行うために必要な機器や計測手法の開発も行っています。

 

上記研究を推進するため、私達のグループは,下記のプロジェクトに参画しています。

 

  • 文部科学省 産学官連携プロジェクト「原子スイッチを用いた次世代プログラマブル論理演算デバイスの開発」
    (研究代表者:青野正和、期間:2005.8~2010.3)
  • 戦略的国際科学技術協力推進事業 日独交流研究「固体電解質原子スイッチ動作における電荷交換と移動に関する研究」
    (日本側研究代表者:長谷川剛、期間:2008.10~2012.3)
  • 独立行政法人 科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 (CREST)「3端子型原子移動不揮発性デバイス『アトムトランジスター』の開発」
    (研究代表者:長谷川剛、期間:2009.10~2015.3)
  • 戦略的国際科学技術協力推進事業 日英研究交流「不揮発性アトムトランジスタを用いた低消費電力ロジックシステム」
    (日本側研究代表者:長谷川剛、期間:2011.5~2014.3)

最近の出来事

  • ポスドク研究員のArramelさん(H25.5~H27.4) が、シンガポール国立大学 理学部物理学科 表面科学研究室の研究員に就任されました。
  • 特別研究員の金成主さんの「知的ナノ構造体:粘菌から学んだ高効率意思決定の原子スイッチ実装」が、積水化学 自然に学ぶものづくり研究助成プログラムの助成テーマに採択されました。
  • ポスドク研究員の王琦さん(H23.2~H26.8) が、蘭州大学 物理科学与朮学院 電子材料研究所の講師に就任されました。
  • ポスドク研究員のSaumya Ranjan Mohapatraさん(H22.5~H25.3) が、ナショナル・インスティチュート・オブ・テクノロジー・シルチャル、物理学科の助教に就任されました。
  • ポスドク研究員の大野武雄さん(H19.5~H24.6)が、東北大学原子分子材料科学高等研究機構(WPI-AIMR)、ナノデバイス・プロセッシング研究室の准教授ポスト就任に伴い、H24.6.30付けで転出されました。
  • 長谷川剛グループリーダー(研究代表者)の「原子移動型素子を用いたニューロン動作に関する研究」が、公益財団法人 村田学術振興財団 第27回(平成23年度)「研究助成」に採択されました
  • ポスドク研究員の呉守明さん (H20.4~H22.3) が、中国浙江衢州高新技術産業園区管委会/高新技術産業園区管委会の課長ポスト就任に伴い、H22.3.31付けで転出されました。
  • ポスドク研究員の李伝波さん (H20.10~H21.6) が、H21.6.30付けでインペリアル・カレッジ・ロンドンのポスドク研究員として転出されました。
  • 寺部一弥主席研究員と長谷川剛グループリーダーが、青野正和フェロー、中山知信センター長とともに、平成19年度日本表面科学会会誌賞を受賞致しました。 (対象論文: 「原子スイッチ-原子イオンの移動を利用したナノデバイス-」表面科学27(4), 232-238)
  • ポスドク研究員の江本顕雄さん (H18.4~H19.5) が、H19.6.1付けで産総研のポスドク研究員として転出されました。
  • 長谷川剛グループリーダーと寺部一弥主席研究員が、青野正和ナノシステム機能センター長、中山知信ナノ機能集積グループリーダーとともに、平成19年度科学技術分野の文部科学大臣表彰・科学技術賞を受賞致しました。
    ( 受賞業績:原子スイッチの研究)
  • ポスドク研究員の高城大輔さん(H17.4~H19.3)が、H19.4.1付けで大阪大学・理学部の助教に着任されました。
  • 共同研究生の田村拓郎さんが博士号を取得され、H19.4.1付けで、群馬大学ATECのポスドク研究員に着任されました。

量子化コンダクタンスの基礎

QCAS2

量子化コンダクタンスのSEM像を示す。
150ナノメートル幅の硫化銀ワイヤーと
100ナノメートル幅の白金ワイワーが交差する
位置で 量子化コンダクタンスが発現する。

量子化コンダクタンスの概念図を示す。
オン(接続)状態【上図】 オフ(切断)状態【中図】
1回目のスイッチオフのプロセス後の オン状態【下図】