Basic study on ultra low-power electron transport in compound semiconductor one-dimensional Brownian ratchet

化合物半导体一维布朗棘轮超低功率电子输运基础研究

• 批准号: 23651143
• 负责人: KASAI Seiya
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23651143/
• 关键词: ブラウンラチェット; １次元; 化合物半導体; 低エネルギー; 電子輸送

Electron Brownian ratchet device generates coherent current from randomly moving electrons, whose mechanism is inspired by the molecular level process of the mechanical motion in the biological systems. The purpose of this project is to create the electron Brownian ratchet device using a GaAs-based nanowire with multiple asymmetric gates and to demonstrate the current generation. We designed the device on the basis of 3D potential simulation and fabricated it. We succeeded in generation of coherent current by flashing ratchet operation at room temperature. This was the first achievement in the semiconductor-based Brownian ratchet devices.

电子布朗棘轮设备从随机移动的电子中产生连贯的电流，其机理的灵感来自生物系统中机械运动的分子水平过程。该项目的目的是使用带有多个不对称门的基于GAA的纳米线创建电子布朗棘轮设备，并演示当前一代。我们根据3D电势模拟设计了设备并制造了设备。我们通过在室温下闪烁棘轮操作来成功产生相干电流。这是基于半导体的布朗棘轮设备中的第一个成就。

项目成果

Amoeba-inspired computing architecture implemented using charge dynamics in parallel capacitance network

• DOI: 10.1063/1.4826143
• 发表时间: 2013-10-14
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Kasai, Seiya;Aono, Masashi;Naruse, Makoto
• 通讯作者: Naruse, Makoto

ゆらぎと共存する機能とその電子的実装

与波动共存的功能及其电子实现

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Maemoto;Y. Sun;S. Sasaki;K. Koike;M. Yano;S. Kasai;and S. Sasa;葛西誠也;葛西誠也
• 通讯作者: 葛西誠也

Amoeba-inspired Nanoarchitectonic Computing

受阿米巴启发的纳米结构计算

• 发表时间: 2014
• 作者: M. Aono;S.-J. Kim;M. Naures;S. Kasai;and H. Miwa
• 通讯作者: and H. Miwa

GaAsナノワイヤFETを用いた分子の電荷充放電センシング

使用 GaAs 纳米线 FET 进行分子充电/放电传感

• 发表时间: 2013
• 作者: 井上慎也;黒田亮太;葛西誠也
• 通讯作者: 葛西誠也

Nonlinear Behaviors in IIIV Semiconductor Nanowires and Their Application to Information Detection and Processing

IIIV半导体纳米线的非线性行为及其在信息检测和处理中的应用

• 发表时间: 2012
• 作者: S. Kasai;M. Sato;T. Tanaka;X. Yin;R. Kuroda;Y. Imai
• 通讯作者: Y. Imai