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【物理学】絶縁体界面に生じる金属層の発生メカニズムを解明

1 : ◆NASA.emcN. @びらぼんφ ★:2008/07/09(水) 18:53:52 ID:???
JST基礎研究事業の一環として、東京大学 大学院工学系研究科の尾嶋 正治
教授と組頭 広志 准教授は、絶縁体であるLaAlO3とSrTiO3の2つを接合させると
界面に金属層が生じるという、不思議な現象発生のメカニズムを放射光によって
解明しました。

この界面金属層は2004年に発見されたもので、従来は界面近傍のみで界面の
チタンイオンが一部還元されて伝導層を形成するものと考えられていました。
しかし本研究の結果から、長距離での電気的引力で電子が界面に集まってできる
現象であることが分かりました。

これは、MOSFET(金属-酸化物-半導体構造電界効果トランジスタ)のような素子への
応用が可能であることを示唆しています。

本研究グループは、これまでにさまざまな酸化物界面を結晶成長技術によって作製し、
大気に出さずにその場で放射光によって解析する技術を立ち上げてきました。

本研究ではSrTiO3基板上にLaAlO3薄膜を1層ずつ丁寧に積み上げ、一層積むたびに、
放射光を用いた光電子分光法という特殊な手法を用いて、界面におけるチタンイオンの
還元の様子を調べました。その結果、従来言われているチタンイオンの還元は起こって
おらず、LaO+層とAlO2-層の間に働く電気双極子によってSrTiO3基板中の電子が界面に
引き寄せられて界面に蓄積されることにより、この不思議な金属層が形成されていることを
突き止めました。

さらに、このような界面における電荷蓄積は、SrTiO3基板表面にSrO層を挿入して
LaAlO3薄膜の電気双極子の向きを逆にした時には形成されないことも明らかにしました。

今回の成果は、極性を持つ酸化物をゲートに用いることにより、素子に非常に大きい
電界をかけることができ、それによって絶縁体界面に流れる電流を大幅に制御できることを
示しています。このような現象は、beyond CMOSの3端子素子や超伝導トランジスタなどに
応用できるものと期待されます。

本研究成果は、2008年7月11日(米国東部時間)発行(予定)の米国・物理科学専門誌
「Physical Review Letters」に受理され、オンライン版で近日中に公開されます。

ソース:http://www.jst.go.jp/pr/announce/20080709/index.html
画像:http://www.jst.go.jp/pr/announce/20080709/icons/zu2-1.gif
科学技術振興機構プレスリリース 2008年7月9日

【参考】
■高エネルギー加速器研究機構プレスリリース
http://www.kek.jp/ja/news/press/2008/LaAlO3_SrTiO3.html
■東京大学工学部
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/
■Physical Review Letters
http://prl.aps.org/

2 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 18:54:34 ID:Az9Etz4l
本当か!!!!!!!!!!!

そいつはいったい何のことだ ??

3 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 18:57:49 ID:4+xuT20M
凄い!!

で、何に応用できるんですか?

4 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 18:59:36 ID:Az9Etz4l
http://www.neotron.co.jp/crystal/2/LaAlO3.html

ろうそくか ? 飴 ?

5 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 19:04:05 ID:IRXlxshX
二次元電子系だな。HEMTなんかでは普通に使われているが、この材料を使うメリットってあるんだろうか?

6 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 19:12:01 ID:RdCXH0Bn
くみかしら・・・?

7 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 19:15:20 ID:kB3PGftZ
>>2 >>3
エジソン:音を記録して再生できる機械を作りました


8 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 20:07:15 ID:GYhapt7W
まっ、馬鹿のおまいらが読んでも余計馬鹿になるだけだから考えるな、アホども。

9 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 20:11:23 ID:Uh0ld04P
以降:界面体:禁止します

10 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 20:13:11 ID:xfvc/BvB
電子が集まると金属になるの??
そこらを柔らかく説明してたもれ・・・

11 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 22:12:02 ID:G1y5rb/F
Drudeモデルで金属の大半は説明可能

12 :名無しのひみつ:2008/07/09(水) 22:23:26 ID:rp8ledNG
つまり極薄の膜が作れるわけだ

13 :名無しのひみつ:2008/07/10(木) 08:20:44 ID:o3xaQdzy
その金属膜はの抵抗値はいくつなんだ?

14 :名無しのひみつ:2008/07/10(木) 08:43:18 ID:mzUwzDgT
絶縁膜でも自発分極によって2DEGができるってこと?
絶縁体/半導体界面でもできれば面白そうだけれど

15 :名無しのひみつ:2008/07/10(木) 11:39:55 ID:bIdXFD1U
海綿体が重要って事だ


16 :名無しのひみつ:2008/07/10(木) 11:56:54 ID:mzUwzDgT
って,SrTiO3は酸化物半導体なのか
LaAlO3はhigh-kでも使われてるらしいし

17 :名無しのひみつ:2008/07/16(水) 23:27:33 ID:s6n8f9+O
電波シャッターとかドウヨ?

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