電気二重層トランジスタ動作下の軟X線吸収分光による酸化物金属絶縁体転移機構の解明

通过软 X 射线吸收光谱阐明双电层晶体管操作下的氧化物-金属-绝缘体转变机制

基本信息

批准号：
21K14541
负责人：
北村未歩
金额：
$ 2.91万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、転換可視蛍光収量法を用いた透過型軟X線吸収分光を用いて、電気二重層トランジスタ動作下でのキャリア蓄積領域の軟X線吸収分光を達成する。これにより、強相関Ni酸化物をチャネル層とし、イオン液体を用いた電気二重層トランジスタ構造における、キャリアドープによる金属絶縁体転移の変調メカニズムを電子状態の観点から明らかにすることを目的とする。2021年度は、チャネル層とする薄膜そのものの転換可視蛍光収量法を用いた透過型軟X線吸収スペクトルの取得を試みた。具体的には、LaAlO3蛍光基板上にNdNiO3薄膜を作製し、転換可視蛍光収量法を用いた透過型軟X線吸収分光測定を行った。しかしながら、基板中のLaイオンの影響で目的のNiの吸収スペクトルを明瞭に得ることができなかった。そのため2022年度は、蛍光基板をLaイオンを含有しないものに選定し直し、その基板上で作製可能なNi酸化物であるSmNiO3薄膜を作製して転換可視蛍光収量法を用いた透過型軟X線吸収スペクトルの取得を試みた。その結果、基板の影響を抑えたNiの吸収スペクトルを得ることに成功し、温度依存の金属絶縁体転移に伴うNi吸収スペクトルの変化を観測できた。さらに、電気二重層トランジスタ構造に用いるイオン液体について検討を行い、イオン液体の下層の転換可視蛍光収量法を用いた透過型軟X線吸収スペクトルが取得可能なイオン液体の種類と塗布方法を決定した。来年度は、実際にイオン液体を用いた電気二重層トランジスタ構造を作製し、デバイス動作下でのスペクトル取得を試みる。

在本研究中，我们采用透射软X射线吸收光谱法，采用转换可见荧光产额的方法，实现了双电层晶体管工作时载流子积累区的软X射线吸收光谱。本研究的目的是从电子态的角度阐明使用具有强相关镍氧化物作为沟道层的离子液体的双电层晶体管结构中载流子掺杂对金属-绝缘体转变的调制机制。 2021年，我们尝试利用用作通道层的薄膜本身的转换可见荧光产率方法获得透射软X射线吸收光谱。具体而言，在LaAlO3荧光基板上制备NdNiO3薄膜，并使用转换的可见荧光产率法进行透射软X射线吸收光谱。然而，由于基体中La离子的影响，无法清楚地获得所需的Ni吸收光谱。因此，在2022年，我们将重新选择不含La离子的荧光基板，制作SmNiO3薄膜，这是一种可以在基板上产生的Ni氧化物，并使用转换可见荧光产率的透射软X射线尝试获得吸收光谱。结果，我们成功地获得了抑制基板影响的Ni吸收光谱，并且能够观察与温度相关的金属-绝缘体转变相关的Ni吸收光谱的变化。此外，我们还研究了用于双电层晶体管结构的离子液体，并确定了使用下层转换可见荧光产率法获得透射软X射线吸收光谱的离子液体的类型和应用方法。离子液体。明年，我们将使用离子液体实际创建双电层晶体管结构，并尝试在设备运行时获取光谱。

项目成果

期刊论文数量（27）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Enhancement of transparency in epitaxially-grown p-type SnO films by surface-passivation treatment in a Na2S aqueous solution

通过 Na2S 水溶液中的表面钝化处理提高外延生长 p 型 SnO 薄膜的透明度

DOI：
10.35848/1347-4065/ac56fa
发表时间：
2022
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Uchida Suguri;Soma Takuto;Kitamura Miho;Kumigashira HIroshi;OHTOMO Akira
通讯作者：
OHTOMO Akira

Crystal Structure and Electronic Property Modification of Ca2RuO4 thin Films via Fluorine Doping

氟掺杂对 Ca2RuO4 薄膜的晶体结构和电子性能改性

DOI：
10.1103/physrevmaterials.6.035002
发表时间：
2022
期刊：
Phys. Rev. Mater.
影响因子：
0
作者：
S. Fukuma;A. Chikamatsu;T. Katayama;T. Maruyama;K. Yanagisawa ;K. Kimoto;M. Kitamura;K. Horiba;H. Kumigashira;Y. Hirose;and T. Hasegawa
通讯作者：
and T. Hasegawa

Development of operando transmission soft x-ray absorption spectroscopy by x-ray excited optical luminescence

X射线激发光学发光原位透射软X射线吸收光谱的发展

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Miho Kitamura;Shigeru Kobayashi;Taro Hitosugi;and Koji Horiba
通讯作者：
and Koji Horiba

KEK-PFにおけるビームライン横断的試料搬送システムの構築

KEK-PF 交叉光束线样品传输系统的构建

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
北村未歩;簔原誠人;相浦義弘;間瀬一彦;小澤健一;雨宮健太
通讯作者：
雨宮健太

Electronic structure of 3°-twisted bilayer graphene on 4H-SiC(0001)

DOI：
10.1103/physrevmaterials.5.l051001
发表时间：
2021-05-13
期刊：
PHYSICAL REVIEW MATERIALS
影响因子：
3.4
作者：
Iimori, Takushi;Visikovskiy, Anton;Komori, Fumio
通讯作者：
Komori, Fumio

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北村未歩其他文献

Magnetic and Orbital Anisotropies in La1-xSrxMnO3 Thin Films Studied by Angle-dependent X-ray Magnetic Circular and Linear Dichroism

通过角度相关的 X 射线磁圆和线性二向色性研究 La1-xSrxMnO3 薄膜中的磁和轨道各向异性

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
芝田悟朗;北村未歩;簔原誠人;吉松公平;門野利治;石上啓介;原野貴幸;Yukio Takahashi;Shoya Sakamoto;野中　洋亮;池田　啓祐;Zendong Chi;古瀬充穂;淵野修一郎;岡野眞;J.-i. Fujihira;A. Uchida;K. Watanabe;H. Fujihira;S. Fujihira;A. Tanaka;組頭広志;T. Koide;藤森淳
通讯作者：
藤森淳