权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Elucidation of Collective Electronic Phase Transition Induced at Device Interfaces Based on Correlated Oxides

基于相关氧化物的器件界面处诱导的集体电子相变的阐明

基本信息

批准号：
21K20498
负责人：
志賀大亮
金额：
$ 2万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、局所的なキャリア濃度変調を施したVO2多層ヘテロ構造の接合界面に誘起される特異なモット転移に伴う電子構造変化を放射光電子分光により直接決定し、素子動作の物理的機構を解明することを目的とする。本質的な情報を得るために、全実験行程を超高真空下で実施可能な「その場放射光電子分光+レーザー分子線エピタキシ」複合装置を用いる。その一環として、僅かにV4＋→Cr3+化学置換によりホールドープを施したCr:VO2に着目した。Cr:VO2はM1 相とは異なるV-V二量化を示す絶縁体相が発現することが知られている。当該年度では、C:VO2/TiO2 (001)エピタキシャル薄膜の複雑な電子相図の起源を明らかし、二層構造の設計指針を得る目的で、その場放射光電子分光による電子状態観測を行った。具体的に、電子状態の変化を軟X線光電子分光により、V4+-V4+二量体形成の変化をX線吸収分光により調べた。その結果、Cr:VO2においては、Cr3+置換により集団的V-V 二量化が抑制されていることが示唆された。それにもかかわらず、低温の絶縁体相においては、フェルミ準位上のエネルギーギャップは本質的に変化していないことが分かった。これらの結果から、Cr:VO2の電子相転移はV-V 二量化に支援されたモット転移であると結論づけた。一方、温度依存相転移を示さないCr:12at%では、フェルミ準位上にモットギャップが観測された。以上の結果から、Cr:=>12at%のC:VO2においては、モット不安定性がパイエルス不安定性に打ち勝つことでV-V 二量化を伴わないモット絶縁体相が安定化すると結論付けた。今後はこれらの知見に基づき、VO2/Cr:VO2二層構造を作成することで、通常のR/M1ヘテロ構造とは異なる電子相界面の調製を目指す。この界面に電子・構造相転移を誘起し、その時の電子状態変化を放射光電子分光を用いて調べることで、VO2チャネル界面の挙動を明らかにしていく。

In this study, we investigated the mechanism of electron movement directly determined by electron structure transformation and emission photoelectron spectroscopy. The essential information can be obtained, and full-scale processing can be implemented in ultra-high vacuum. The "Sanyo Field Emission Photoelectron Spectroscopy +" composite device can be used. A ring of V4+→Cr3+ chemical replacement is used to remove Cr:VO2 from the surface. Cr: VO2 is different from M1 phase and V-V phase is different from V-V phase. When this year, C: VO2/TiO2 (001) thin film complex electron phase origin, two-layer structure design guidelines, field emission photoelectron spectroscopy, electronic state measurement. Specific, electronic state change, soft X-ray photoelectron spectroscopy, V4+-V4+ binary formation change, X-ray absorption spectroscopy As a result, Cr: VO2 is replaced by Cr3+, and the V-V quantization of the group is suppressed. In addition, the temperature and temperature of the insulation phase are different, and the temperature and temperature of the insulation phase are different. The results show that the electron phase shift of Cr: VO2 is supported by the V-V binary quantization. A temperature dependent phase shift is shown in Cr: 12 at %. The above results show that Cr:=>12at% C: VO2 is unstable and V-V quantization is stable. In the future, the fundamental structure of VO2/Cr: VO2 will be modified, and the modulation of electronic phase interface will be pointed out. The electron and structure phase shift of the interface is induced, and the electron state of the time is changed, and the emission photoelectron spectroscopy is used to modulate the electron and VO2 interaction.

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Paris-Saclay University(フランス)

巴黎萨克雷大学（法国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

放射光電子分光によるCrxV1－xO2エピタキシャル薄膜の電子状態

同步辐射光谱法研究 CrxV1-xO2 外延薄膜的电子态

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
仲矢彩花;簑島航平;荒木脩斗;笹岡陸人;松川祐子;有田誠;宗藤伸治;放射光電子分光によるCrxV1－xO2エピタキシャル薄膜の電子状態
通讯作者：
放射光電子分光によるCrxV1－xO2エピタキシャル薄膜の電子状態

Thickness Dependence of Electronic and Crystal Structures in VO2 Ultrathin Films

VO2 超薄膜中电子和晶体结构的厚度依赖性

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Daisuke Shiga;Billy Eric Yang;Naoto Hasegawa;Tatsuhiko Kanda;Ryosuke Tokunaga;Kohei Yoshimatsu;Ryu Yukawa;Miho Kitamura;Koji Horiba;Hiroshi Kumigashira
通讯作者：
Hiroshi Kumigashira

Room-Temperature Preparation of Ta Ions-Containing Ionic Liquid and its Vapor Deposition toward Ta-Oxide Film Coating