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レーザMBE法による強誘電体・強磁性体人工格子の創成と新規メモリ素子化研究

利用激光MBE方法创建铁电/铁磁人工晶格并研究新型存储器件

基本信息

批准号：
09750357
负责人：
田畑仁
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

生体の持つ五感を越える高感度を持ち、あるいは生体が感ずることのできない情報(磁場、赤外線等)を検出可能な、“超五感センサ"。また脳機能の持つ、しなやかな情報処理、可塑性、適応学習機能を目指した“脳型メモリ"。これらの実現に向けて、単一機能ではなく、異なる幾つかの機能を調和・融合した、機能調和人工格子の開発を実施した。特にメモリ機能を有する強誘電体および強磁性体を中心とし、可視および紫外に優れた光伝導機能を有する有機物や酸化物半導体等を原子・分子スケールで組み合わせた機能調和人工格子やヘテロ構造素子を創成した。これにより、外部からの情報(例えば光情報)が、双極子分極→格子歪み→スピン状態→電気伝導と、様々な物理量に形を変えて伝達する、新しい素子材料が可能となった。これは、生体機能が備える、信号認識→伝達→記憶に相当するものである。具体的な研究成果の1つは、可視域に優れた吸収特性をもち、高効率な光伝導特性を有する有機物質(銅フタロシアニン:CuPc)と、大きな分極特性を持つ無機強誘電体(BaTiO_3)、さらに強磁性半導体である((La,Sr)MnO_3)のへテロ人工格子である。光照射により有機層の実効的な抵抗が減少することにより、強誘電体中の残留分極特性が変化する。強誘電体層は、トランジスタ構造のゲート部を担っているため、この変化に対応して強磁性半導体の電気伝導性が、電解効果により変化する。このようにして、光の情報を双極子分極情報として蓄え、伝導性変化の情報として取り出す、という光→分極→伝導の伝達が可能であることを示すことができた。これは光情報が直接分極情報として蓄えられたことを意味しており、熱による相転移現象を利用していた従来のMO(光磁気)ディスクに対して、本素子は文字通り、直接型光メモリの初めての例であといえる。

The five senses of the organism are more sensitive, and the information (magnetic field, infrared ray, etc.) can be detected,"super five senses". The function of "maintenance,""information processing,""plasticity," and "adaptive learning" refers to the function of "type management." The development of artificial lattice is realized through the integration of different functions. Special function: strong electric and ferromagnetic materials, optical conduction function: organic and acidic materials, semiconductor, etc., combination function: artificial lattice, structural element creation Information from outside (e.g. optical information), dipole polarization → lattice distortion → state → electrical conduction, physical quantity shape change, new electron material possibility. The biological function is prepared, the signal is recognized, and the memory is stored. Specific research results include: 1. excellent absorption characteristics, high efficiency, optical conductivity characteristics, organic substances (CuPc), large polarization characteristics, inorganic ferroelectric (BaTiO_3), ferromagnetic semiconductors ((La,Sr)MnO_3) and artificial lattices. Light irradiation reduces the resistance of the organic layer and the residual polarization characteristics of the ferroelectric layer. The ferroelectric layer is responsible for the electrical conductivity of ferromagnetic semiconductors and the electrolytic effect. The information of the dipole polarization is stored and transmitted. The information of the polarization is transmitted. The information of the polarization is transmitted. The information of the polarization is transmitted. The optical information is directly polarized, and the phase shift phenomenon is utilized. MO(optical magnetic energy) is transmitted to the optical information. Direct optical information is transmitted to the optical information.