ナノチューブを直接合成したスピンデバイスの輸送特性

直接由纳米管合成的自旋器件的输运特性

• 批准号: 20048001
• 负责人: 藤原 明比古
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20048001/
• 关键词: ナノチューブ・フラーレン; 電子デバイス・機器; スピンエレクトロニクス; 物性実験

本研究では、カーボンナノチューブを強磁性電極から直接成長させた電界効果トランジスタ(FET)を作製し、電場、磁場による伝導度制御を目的とした。カーボンナノチューブデバイスへの効率的な電荷注入、スピン注入の最適構造を明らかにし、π電子系デバイスへの設計指針を提案することが最終目標である。平成21年度は、1.カーボンナノチューブFETの動作原理の理解、2.磁気特性をデザインした強磁性電極FETの作製と輸送特性の理解、3.効率的なカーボンナノチューブ成長の最適条件の探索を目的とした。その結果、以下の成果を得た。1. 作製したFET特性を詳細に調べることで、電極からカーボンナノチューブへのキャリア注入障壁が理想的なショットキーバリアであることを明らかにした。さらに、この障壁高さは低電圧印加で急激に減少し、それが低電圧動作FETの起源であることを明らかにした。2. 強磁性電極の磁気特性を精密に制御するために、これまで用いていたCo/Mo複合電極からCoのみの電極に変更し、Coのみの電極からカーボンナノチューブを成長してFETを作製した。融点の低いCoのみを電極として用いたが、合成温度の低下など条件の最適化を行う事で、これに成功した。その結果、2つの電極の形状磁気異方性が異なり、保磁力が独立に制御されたFETの作製に成功した。また、作製したFETは、これまでと同様に、高いデバイス特性を示した。3. カーボンなオンチューブの成長条件を変えることで、様々なモルフォロジーのカーボンナノチューブ成長に成功し目的・用途に合わせたカーボンナノチューブ合成技術を確立した。

在这项研究中，制造了田间效应晶体管（FET），其中碳纳米管直接从铁磁电极直接生长，目的是使用电场和磁场来控制电导率。最终目标是阐明有效的电荷注入和旋转注入碳纳米管设备的最佳结构，并为基于π电子设备的设计指南提出设计指南。在2009财年，目的是1。了解碳纳米管Fets的工作原理，2。了解具有磁性特性的铁磁电极FET的制造和运输特性，以及3。寻找有效的碳纳米管生长的最佳条件。结果，获得了以下结果：1。通过详细检查制造的fet性能，发现从电极到碳纳米管的载体注入屏障是理想的Schottky屏障。此外，这种障碍高度随着低压应用而急剧降低，表明它是低压工作FET的起源。 2。为了精确控制铁磁电极的磁性特性，我们从先前使用的CO/MO复合电极更改为仅共同电极，并从共同的电极从共同的电极开始生长碳纳米管变为制造FET。尽管只有具有低熔点的CO被用作电极，但通过优化诸如合成温度降低的条件来实现。结果，我们成功地制造了一个FET，其中两个电极的形状有所不同，并且强制性力是独立控制的。此外，制造的FET像以前一样表现出较高的设备特性。 3。通过更改碳管上的生长条件，我们成功地种植了各种形态的碳纳米管，并建立了针对我们的目的和应用量身定制的碳纳米管合成技术。

项目成果

Characterization of Carbon Nanotube Field-Effect Transistor Fabricated by Direct Growth Method

直接生长法制备碳纳米管场效应晶体管的表征

• 发表时间: 2010
• 作者: M.A.Mohamed;M.A.Azam;H.Kawabuchi;E.Shikoh;A.Fujiwara
• 通讯作者: A.Fujiwara

直接成長法によるカーボンナノチューブトランジスタの作製と輸送特性

直接生长法碳纳米管晶体管的制备及其输运性能

• 发表时间: 2008
• 作者: 藤原明比古;井波暢人;モハメドモハマドアンブリ;仕幸英治
• 通讯作者: 仕幸英治

Controlling the growth of single-walled carbon nanotubes using alcohol catalytic CVD method

醇催化CVD法控制单壁碳纳米管的生长

• 发表时间: 2010
• 作者: M.A.Azam;M.A.Mohamed;E.Shikoh;A.Fujiwara
• 通讯作者: A.Fujiwara

Towards realization of carbon nanotube spintronics devices fabricated by a direct growth

实现直接生长制造的碳纳米管自旋电子器件

• 发表时间: 2009
• 作者: M.A.Mohamed;M.A.Azam;E.Shikoh;A.Fujiwara
• 通讯作者: A.Fujiwara

Effects of carbon supports on Pt nano-clusters catalyst

碳载体对Pt纳米团簇催化剂的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Comput. Mater. Sci 44
• 作者: Nguyen T. C.;A. Fujiwara;T. Mitani;Dam H. C.
• 通讯作者: Dam H. C.