構造制御された酸化物ナノワイヤヘテロ構造体の創成と室温動作ナノデバイスへの展開

创建结构控制的氧化物纳米线异质结构并开发在室温下运行的纳米器件

• 批准号: 08J06136
• 负责人: 長島 一樹
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06136/
• 关键词: 遷移金属酸化物; ナノワイヤ; 界面構造制御; VLS成長; 金属触媒; ヘテロ構造; レーザMBE; 室温動作ナノデバイス

前年度までに確立した単一酸化物ナノワイヤ電気伝導測定系を用いて、SnO_2ナノワイヤをモデル材料として電気輸送特性を評価した。非接触マイクロ波電気伝導測定法との比較、及び種々の検討により、金属/n型酸化物ナノワイヤ界面に在する電荷注入障壁が酸化物ナノワイヤの電気物性に大きな影響を与えることを明らかにした。更に、この電荷注入障壁が表面ドライエッチングにより改善する事を見出した。これにより多種多様な酸化物ナノワイヤの本質的な単一電気輸送評価が可能となる。上記の界面効果を加味した測定系を構築し、MgO/Co_3O_4ナノワイヤの単一電気輸送特性を評価した。Co_3O_4はVO_2に歪効果を導入するために重要となるTiO_2層のwell-definedな成長の為のバッファ層である。評価手法として不揮発性抵抗変化現象に着目し、10nmスケールの制限ナノ領域において初めて不揮発性抵抗変化現象を実証した。更に、1億回の抵抗変化繰り返し耐性、及び10^4秒の抵抗保持時間を実証し、酸化物ナノワイヤ中における安定な不揮発性抵抗変化を確認した。駆動電流の劇的な低下(10^<-9>A)が観測され、消費電力～1μWの超低消費電力不揮発性メモリデバイスを実証した。上記酸化物ナノワイヤ素子と外気との相互作用を利用して、酸化物ナノワイヤ中に形成された伝導パスの物理起源、及び抵抗変化機構がナノ空間における酸化還元反応・電子状態変化に起因する事を明らかにした。これら一連の結果は不揮発性抵抗変化現象の本質に迫る重要な物理的知見であり、well-definedなCo_3O_4層の形成を意味する結果である。

In the previous year, we established a new electrochemical conductivity measurement system for monoacid compounds. , SnO_2 ナノワイヤをモデル material and its electric transport characteristics を価した. Comparison of the non-contact macro wave electroconductivity measurement method, and the metal/n-type acid compound ナノワイヤ boundary The surface is in the charge injection barrier and is acidified. The surface of the charge injection barrier has been improved, and the charge injection barrier has been improved. There are many kinds of polyester acid compounds, such as なれにより, and the essential な単一电気Transportation evaluation is possible. The above-mentioned interface effect and flavoring system were measured and constructed, and the MgO/Co_3O_4 material was measured and the electric transport characteristics were evaluated. Co_3O_4はVO_2にskew effectをimportするためにimportantとなるTiO_2layerのwell-definedなgrowthの为のバッファlayerである. The evaluation method is that the phenomenon of non-volatility and resistance to change is established, and the field of 10nm is limited and the phenomenon of non-volatility and resistance to change is confirmed. Updated, 100 million times of resistance to change and return of resistance, and resistance to 10^4 seconds of resistance retention time and proof of resistance, and acidification of acidification and stability of resistance to change and confirmation of resistance to change. The low operating current (10^<-9>A) has been measured and the ultra-low power consumption of ~1μW has been proven to be non-volatile. The above-mentioned acidified substance is a substance that interacts with the outside of the substance and uses the substance, and the acidified substance is used to form a substance that interacts with the substance The physical origin and the cause of the change of the electronic state are the acidification and reduction mechanism of the space and the resistance to change. It is important to understand the nature of the non-volatile resistance to change phenomenon and to understand the physical knowledge and well-defined meaning of the formation of Co_3O_4 layer.

项目成果

遷移金属酸化物ヘテロナノワイヤの創成と極微不揮発性メモリへの展開

过渡金属氧化物异质纳米线的制备及其在超细非易失性存储器中的应用

• 发表时间: 2008
• 期刊: ナノ学会会報 7
• 作者: 小長谷有紀;後藤正憲(編);石田慎一郎 (編);長島一樹;長島一樹;Annop Klamchuen;岡敬祐;岡敬祐;長島一樹;Aurelian Marcu;柳田剛;岡敬祐;長島一樹;柳田剛;柳田剛
• 通讯作者: 柳田剛

Metal Oxide Nanowires : Synthesis, Properties and Non-volatile Memory Applications

金属氧化物纳米线：合成、特性和非易失性存储器应用

• 发表时间: 2009
• 作者: 小長谷有紀;後藤正憲(編);石田慎一郎 (編);長島一樹;長島一樹;Annop Klamchuen;岡敬祐;岡敬祐;長島一樹;Aurelian Marcu;柳田剛;岡敬祐;長島一樹;柳田剛;柳田剛;長島一樹;Annop Klamchuen;岡敬祐;Annop Klamchuen;長島一樹;岡敬祐;柳田剛;柳田剛;柳田剛;長島一樹;長島一樹;長島一樹;岡敬祐;長島一樹;柳田剛
• 通讯作者: 柳田剛

Self-Assembling Oxide Nanowires : Growth Mechanisms and the Impacton Transport Properties of Impurity-Doped Nanowires

自组装氧化物纳米线：掺杂纳米线的生长机制和影响输运特性

• 发表时间: 2009
• 作者: 小長谷有紀;後藤正憲(編);石田慎一郎 (編);長島一樹;長島一樹;Annop Klamchuen;岡敬祐;岡敬祐;長島一樹;Aurelian Marcu;柳田剛;岡敬祐;長島一樹;柳田剛;柳田剛;長島一樹;Annop Klamchuen;岡敬祐;Annop Klamchuen;長島一樹;岡敬祐;柳田剛;柳田剛;柳田剛;長島一樹;長島一樹;長島一樹;岡敬祐;長島一樹;柳田剛;長島一樹;岡敬祐;柳田剛;長島一樹;柳田剛;岡敬祐;長島一樹;長島一樹;岡敬祐;柳田剛
• 通讯作者: 柳田剛

MgO/NiOヘテロナノワイヤ単一構造体の不揮発性メモリ効果

MgO/NiO异质纳米线单一结构的非易失性记忆效应

• 发表时间: 2009
• 作者: 小長谷有紀;後藤正憲(編);石田慎一郎 (編);長島一樹;長島一樹;Annop Klamchuen;岡敬祐;岡敬祐;長島一樹;Aurelian Marcu;柳田剛;岡敬祐;長島一樹;柳田剛;柳田剛;長島一樹;Annop Klamchuen;岡敬祐;Annop Klamchuen;長島一樹;岡敬祐;柳田剛;柳田剛;柳田剛;長島一樹;長島一樹;長島一樹;岡敬祐;長島一樹;柳田剛;長島一樹;岡敬祐;柳田剛;長島一樹;柳田剛;岡敬祐;長島一樹;長島一樹;岡敬祐;柳田剛;長島一樹;長島一樹;岡敬祐
• 通讯作者: 岡敬祐

Nonvolatile Bipolar Resistive Memory Switching in Single Crystalline NiO Heterostructured Nanowires

• DOI: 10.1021/ja8089922
• 发表时间: 2009-03-18
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Oka, Keisuke;Yanagida, Takeshi;Kawai, Tomoji
• 通讯作者: Kawai, Tomoji