理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

素子

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 伊勢うどんφ ★ 2014/02/25(火) 18:41:25.97 ID:???

理化学研究所(理研)と東京大学は2月20日、新物質のトポロジカル絶縁体(Bi1-xSbx)2Te3薄膜とインジウムリン(InP)半導体を接合した素子を用い、トポロジカル絶縁体に特徴的なディラック状態を固体と固体の界面で検出したと発表した。

同成果は、東京大学大学院 工学系研究科 物理工学専攻の吉見龍太郎博士課程大学院生(強相関物性研究グループ 研修生)、菊竹航氏(強相関理論研究グループ 研修生)と、東京大学大学院 工学系研究科の塚﨑敦特任講師(現東北大学 金属材料研究所 教授および理研 客員研究員)、ジョセフチェケルスキー特任講師(現マサチューセッツ工科大学 准教授および理研 客員研究員)、理研 創発物性科学研究センター 強相関界面研究グループの高橋圭上級研究員、川﨑雅司グループディレクター(東京大学大学院 工学系研究科 教授)、強相関物性研究グループの十倉好紀グループディレクター(東京大学大学院 工学系研究科 教授)らによるもの。

詳細は、英国の科学雑誌「Nature Materials」に掲載される予定。

近年見いだされたトポロジカル絶縁体は、内部が絶縁状態で、表面が特殊な金属状態を示す新しい物質である。
特に、表面の金属状態はディラック電子が存在するディラック状態で、光学特性や熱特性、力学特性などに優れたナノ炭素材料のグラフェンにも見られるものである。
ディラック電子は、固体中で質量がなく、不純物の影響も小さいため、従来の半導体よりも高速で固体内を動くことができる。

この特性から、トポロジカル絶縁体は低消費電力素子としての応用が期待され、活発に研究が行われている。
しかし、これまでトポロジカル絶縁体のディラック状態は、真空と固体との境界である表面で実験的に検出されたことはあったが、実際に固体素子へ適用する上で、
必要となる固体と固体との界面では、ディラック状態の検出やその性質についての報告はなかった。

研究グループは、トポロジカル絶縁体の1つである(Bi1-xSbx)2Te3薄膜を既存の半導体材料のインジウムリン(InP)基板上に単結晶成長させ、両者を接合した素子を作製した。
そして、同素子に対して、物質界面の電気的特性を評価し、界面電子の状態を調べることが可能なトンネル伝導測定を行った。


まず、トンネル電流の大きさを磁場と電圧に対して調べた。
その結果、磁場を加えるに伴い、トンネル伝導度の変化量が電圧に対して振動する様子が観測された。
この振動はランダウ量子化と呼ばれる現象によるもので、電子の性質を調べる重要な手掛かりとなる。
さらに、この振動のピーク電圧の磁場変化を調べたところ、磁場の平方根に比例してピーク電圧が変化することが分かった。
この振る舞いはディラック電子に特徴的な振る舞いであり、検出された界面の電子状態がディラック状態であることを示している。

>>2に続く

マイナビニュース 2014/02/21 18:39
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/21/477/

プレスリリース
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140220_2/digest/
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140220_2/

Nature Materials
Dirac electron states formed at the heterointerface between a topological insulator and a conventional semiconductor
http://www.nature.com/nmat/journal/v13/n3/abs/nmat3885.html
8



トポロジカル絶縁体のディラック状態を固体と固体の界面でも検出、理研などの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 伊勢うどんφ ★ 2014/01/17(金) 09:17:08.79 ID:???

 富士通研究所(川崎市中原区、富田達夫社長、044・754・2613)は、富士通製のスーパーコンピューター「FX10」を利用し、従来比3倍となる約3000原子のナノ素子を使った電気特性シミュレーションに成功した。
次世代のグラフェン(炭素原子のシート)トランジスタ素子を想定。
計算精度を保ちながら従来比25分の1の約20時間で電気特性を予測できた。
3年後をめどに1素子当たり1万原子数での電気特性模擬実験を実証し、スパコン上でナノ素子設計の実現を目指す。

 電気特性の模擬実験では、スパコン上でグラフェントランジスタ素子をつくり、素子の電極に電圧をかけて電流(電子)の流れる状態を予測計算する。
今回、スパコンで使うメモリー量を削減する手法や、一般公開されている原理計算プログラムなどを組み合わせて模擬実験を実施。
この結果、素子のチャネル(電子の通り道)と絶縁膜を含めた約3000原子数の計算に成功した。

 これにより、スパコン上で約3000原子数のナノ素子について、構造設計などから同模擬実験にいたるまで1週間程度で実証できるというこれまで同模擬実験ではトランジスタ素子のチャネル部分だけに相当する1000原子数しか予測計算できなかった。
今回の実証により、他の半導体材料を使ったナノ素子設計への模擬実験も可能になるとしている。

c6be0708.gif

日刊工業新聞 2014年01月14日
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0220140114aaaf.html


プレスリリース
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2014/01/14.html

First-principles electronic transport calculations of graphene nanoribbons on SiO2/Si
http://apex.jsap.jp/link?APEX/7/025101/



3000原子のナノ素子使用した電気特性模擬実験に成功、富士通研の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: セントーン(WiMAX) 2013/11/10(日) 12:26:22.36 ID:lLu7Fop40 BE:1026548126-PLT(12001) ポイント特典

東京大学は、家庭用インクジェットプリンタを用いてさまざまな電子回路素子を印刷する技術を開発したと発表した。

同成果は、同大大学院 情報理工学系研究科 電子情報学専攻の川原圭博准教授によるもの。英Microsoft Research(MSR)、米Georgia Institute of Technologyと共同で行われた。詳細は、9月にチューリッヒで開催された国際会議「UBICOMP 2013」にて発表された。
721abecd.jpg

http://news.mynavi.jp/news/2013/11/08/237/images/001l.jpg 
9b6ccc6b.jpg
銀ナノインクを装填したインクジェットプリンタ
http://news.mynavi.jp/news/2013/11/08/237/images/002l.jpg

c308ce42.jpg
インクジェットプリンタで作成した透明回路基板
http://news.mynavi.jp/news/2013/11/08/237/images/003l.jpg
柔軟なタッチセンサにより触ったことが検知可能なぬいぐるみ

紙やシート状のプラスチックなど、柔らかく変形可能な素材の上にセンサや電子回路を実装するフレキシブルエレクトロニクス技術が注目を集めている。これまで、最先端の研究成果では、厚さ約2μmの極薄フィルム上に有機半導体を用いて電子回路を作成することにも成功している。

しかし、こうした電子回路を作成するためには、特殊な装置と高度な知識とスキル、時間が必要だった。例えば、回路素子用の配線を印刷するだけでも、スクリーン印刷技術ではマスクを製作する手間を要し、高価な産業用インクジェットプリンタを用いる場合でも、ヘッドの動きとノズルを数μm単位で精密に制御するため、その代償として印刷速度が遅く、手のひらサイズのパターンを印刷するのに数時間を要していた。

今回、研究グループは、一般的に入手可能な家庭用インクジェットプリンタと市販の銀微粒子を含むインク、写真用紙やPETフィルム、導電性テープなど、従来の1/100程度の価格の機器・部材を使って、これまでの1/100以下となる1分程度の時間で、高度な電子回路素子を作成することに成功した。中でも、銀ナノ粒子インクにおいては、従来品は印刷後に加熱などの後処理が必要だったが、三菱製紙が市販している後処理が不要な化学焼結銀ナノ粒子インクを利用することで、大幅な時間短縮を図ることに成功したとする。

つづく



日曜DIY 家庭用インクジェットで電子回路をプリントできるようになったぞ! 電子工作が捗るな…の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 伊勢うどんφ ★ 2013/11/08(金) 11:45:05.54 ID:???

東京大学の柴田憲治特任講師と平川一彦教授らは、コンピューターの消費電力を現在の1万分の1以下にできる技術を開発した。電子を1個だけ動かせる素子を試作し、実用的な低電圧で操作した。
2020年を目標に演算素子の試作を目指す。

 試作したのは電子1個で演算やデータを記憶する単一電子トランジスタと呼ぶ素子。
電子が大量に集まった川のような電流で制御していた素子を電子1個だけで制御できれば、消費電力を1万分の1以下に減らせる。演算速度も高まる。
現在のコンピューターなら数万年かかる計算を数時間でこなせるようになる。

 今回、直径2万分の1ミリメートル以下の微小な半導体の粒と、粒の表面の深さ100万分の1ミリメートルだけ帯電できる特殊な液体を用いた。
約0.5ボルトの電圧で1個の電子だけを半導体の粒に出し入れできた。
詳細は英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ(電子版)に掲載した。

d809f60a.jpg

日本経済新聞 2013/11/4
http://www.nikkei.com/article/DGXNASGG02006_U3A101C1TJM000/

Nature communication
Large modulation of zero-dimensional electronic states in quantum dots
by electric-double-layer gating
http://www.nature.com/ncomms/2013/131024/ncomms3664/full/ncomms3664.html

依頼スレです



【工学】コンピューター消費電力、1万分の1以下に 東大の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ