はじめに、研究背景として、強相関酸化物の基礎物性、及び強相関酸化物が示す金属-絶 縁体転移を動作原理とする次世代の電子デバイス「モット・トランジスタ」について概説する。本論文は、このモット・トランジスタのチャネル材として最も注目されている強相関酸化物「二酸化バナジウム」を対象とし、ナノサイズのデバイス構造に組み込まれたときの挙動とその起源について、電子分光学の観点からのべたものである。本章後節では、本研究アプローチの詳細と、その学術上・応用上の位置づけ・重要性についてのべる。
[1] K. Yoshimatsu, K. Horiba, H. Kumigashira, T. Yoshida, A. Fujimori, and M. Oshima, Science 333, 319 (2011).
[2] M. Kobayashi, K. Yoshimatsu, E. Sakai, M. Kitamura, K. Horiba, A. Fujimori, and H. Kumigashira, Phys. Rev. Lett. 115, 076801 (2015).
[3] M. Kobayashi, K. Yoshimatsu, T. Mitsuhashi, M. Kitamura, E. Sakai, R. Yukawa, M. Minohara, A. Fujimori, K. Horiba, and H. Kumigashira, Sci. Rep. 7, 16621 (2017).
[4] J. K. Kawasaki, C. H. Kim, J. N. Nelson, S. Crisp, C. J. Zollner, E. Biegenwald, J. T. Heron, C. J. Fennie, D. G. Schlom, and K. M. Shen, Phys. Rev. Lett. 121, 176802 (2018).
[5] K. Yoshimatsu, T. Okabe, H. Kumigashira, S. Okamoto, S. Aizaki, A. Fujimori, and M. Oshima, Phys. Rev. Lett. 104, 147601 (2010).
[6] E. Sakai, M. Tamamitsu, K. Yoshimatsu, S. Okamoto, K. Horiba, M. Oshima, and H. Kumigashira, Phys. Rev. B 87, 075132 (2013).
[7] S. G. Jeong, T. Min, S. Woo, J. Kim, Y.-Q. Zhang, S. W. Cho, J. Son, Y.-M. Kim, J. H. Han, S. Park, H. Y. Jeong, H. Ohta, S. Lee, T. W. Noh, J. Lee, and W. S. Choi, Phys. Rev. Lett. 124, 026401 (2020).
[8] K. Nagashima, T. Yanagida, H. Tanaka, and T. Kawai, J. Appl. Phys. 101, 026103 (2007).
[9] K. Martens, N. Aetukuri, J. Jeong, M. G. Samant, and S. S. P. Parkin, Appl. Phys. Lett. 104, 081918 (2014).
[10] B. Zhi, G. Gao, X. Tan, P. Chen, L. Wang, S. Jin, and W. Wu, Mater. Res. Express 1, 046402 (2014).
[11] N. F. Quackenbush, J. W. Tashman, J. A. Mundy, S. Sallis, H. Paik, R. Misra, J. A. Moyer, J.-H. Guo, D. A. Fischer, J. C. Woicik, D. A. Muller, D. G. Schlom, and L. F. J. Piper, Nano. Lett. 13, 4857 (2013).
[12] J. W. Tashman, J. H. Lee, H. Paik, J. A. Moyer, R. Misra, J. A. Mundy, T. Spila, T. A. Merz, J. Schubert, D. A. Muller, P. Schiffer, and D. G. Schlom, Appl. Phys. Lett. 104, 063104 (2014).
[13] H. Paik, J. A. Moyer, T. Spila, J. W. Tashman, J. A. Mundy, E. Freeman, N. Shukla, J. M. Lapano, R. Engel-Herbert, W. Zander, J. Schubert, D. A. Muller, S. Datta, P. Schiffer, and D. G. Schlom, Appl. Phys. Lett. 107, 163101 (2015).
[14] N. F. Quackenbush, H. Paik, J. C. Woicik, D. A. Arena, D. G. Schlom, and L. F. J. Piper, Materials 8, 5452 (2015).
[15] Y. Muraoka, K. Saeki, R. Eguchi, T. Wakita, M. Hirai, T. Yokoya, and S. Shin, J. Appl. Phys. 109, 043702 (2011).
[16] K. Shibuya, M. Kawasaki, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 82, 205118 (2010).
[17] Y. Muraoka and Z. Hiroi, Appl. Phys. Lett. 80, 583 (2002).
[18] N. B. Aetukuri, A. X. Gray, M. Drouard, M. Cossale, L. Gao, A. H. Reid, R. Kukreja, H. Ohldag, C. A. Jenkins, E. Arenholz, K. P. Roche, H. A. Dürr, M. G. Samant, and S. S. P. Parkin, Nat. Phys. 9, 661 (2013).
[19] J. Ohta, H. Fujioka, S. Ito, and M. Oshima, Appl. Phys. Lett. 81, 2373 (2002).
[20] T. C. Koethe, Z. Hu, M. W. Haverkort, C. Schüßler-Langeheine, F. Venturini, N. B. Brookes, O. Tjernberg, W. Reichelt, H. H. Hsieh, H.-J. Lin, C. T. Chen, and L. H. Tjeng, Phys. Rev. Lett. 97, 116402 (2006).
[21] D. Shiga, M. Minohara, M. Kitamura, R. Yukawa, K. Horiba, and H. Kumigashira, Phys. Rev. B 99, 125120 (2019).
[22] D. Shiga, B. E. Yang, N. Hasegawa, T. Kanda, R. Tokunaga, K. Yoshimatsu, R. Yukawa, M. Kitamura, K. Horiba, and H. Kumigashira, Phys. Rev. B 102, 115114 (2020).
[23] N. F. Quackenbush, H. Paik, M. J. Wahila, S. Sallis, M. E. Holtz, X. Huang, A. Ganose, B. J. Morgan, D. O. Scanlon, Y. Gu, F. Xue, L.-Q. Chen, G. E. Sterbinsky, C. Schlueter, T.-L. Lee, J. C. Woicik, J.- H. Guo, J. D. Brock, D. A. Muller, D. A. Arena, D. G. Schlom, and L. F. J. Piper, Phys. Rev. B 94, 085105 (2016).
[24] N. F. Quackenbush, H. Paik, M. E. Holtz, M. J. Wahila, J. A. Moyer, S. Barthel, T. O. Wehling, D. A. Arena, J. C. Woicik, D. A. Muller, D. G. Schlom, and L. F. J. Piper, Phys. Rev. B 96, 081103(R) (2017)
全国の大学の
卒論・修論・学位論文
を
一発検索！
論文の公開元へ