Control of Electronic Properties of Materials Using Ultrahigh Electric Field at Electrochemical Interfaces

利用电化学界面超高电场控制材料的电子性能

• 批准号: 21224009
• 负责人: IWASA Yoshihiro
• 金额: $ 140.19万
• 依托单位: The University of Tokyo (2010-2013)Tohoku University (2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009-05-11 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21224009/
• 关键词: 低温物性; 超伝導材料・素子; 表面・界面物性; 電界効果トランジスタ; 自己組織化; 電気二重層; キャパシタ; 金属薄膜; 半導体; 層状物質; イオン液体; 超伝導

We have developed electric double layer transistor (EDLT) devices, which allows us a high density carrier accumulation exceeding the limit of all solid field effect transistors, taking the advantage of the ultrahigh electric field generated at the electrochemical interfaces. We applied this technique to a wide range of materials including bulk crystals, thin films, and nanodevices fabricated by an exfoliation method combined with electron beam lithography. We succeeded in electrical phase control of superconductivity, ferromagnetism, and Mott-Hubbard transitions in various materials, among which we were able to encounter novel phenomena which are impossible in conventional all solid field effect transistors. We also found novel functions of EDLTs, such as electrical control of spin polarization and flexible devices, all of which indicates that EDLT is an extremely powerful technique to further broaden materials science.

我们已经开发了双电层晶体管（EDLT）器件，它允许我们的高密度载流子积累超过所有固体场效应晶体管的限制，利用在电化学界面处产生的负电场。我们将这种技术应用于广泛的材料，包括大块晶体，薄膜，和纳米器件制作的剥离方法结合电子束光刻。我们成功地在各种材料中实现了超导性、铁磁性和Mott-Hubbard跃迁的电相位控制，其中我们能够遇到传统全固态场效应晶体管中不可能出现的新现象。我们还发现了EDLT的新功能，如电子控制自旋极化和柔性器件，所有这些都表明EDLT是一种非常强大的技术，以进一步拓宽材料科学。

项目成果

Liquid-gated electric-double-layer transistor on layered metal dichalcogenide, SnS2

• DOI: 10.1063/1.3535613
• 发表时间: 2011-01
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Hongtao Yuan;M. Toh;K. Morimoto;W. L. Tan;F. Wei;H. Shimotani;C. Kloc;Y. Iwasa

Liquid-gated interface superconductivity on an atomically flat film

• DOI: 10.1038/nmat2587
• 发表时间: 2010-02-01
• 期刊: NATURE MATERIALS
• 影响因子: 41.2
• 作者: Ye, J. T.;Inoue, S.;Iwasa, Y.
• 通讯作者: Iwasa, Y.

二硫化モリブデンを用いた電気二重層トランジスタ

使用二硫化钼的双电层晶体管

• 发表时间: 2012
• 作者: K.Yoshida;S.Torii;T.Tamura;et al.;白濱圭也;張変勁
• 通讯作者: 張変勁

フラーレン超伝導体の比熱

富勒烯超导体的比热

• 发表时间: 2012
• 作者: Agusa;T.;Kunito;T.;Inoue;S.;Minh;T. B.;Tue;N. M.;Ha;N. N.;Tu;N. P C.;Trang;P. T. K.;Fujihara;J.;Takeshita;H.;Takahashi;S. Tuyen;B. C.;Viet;P. H.;Iwata;H. and Tanabe;S.;小林賢介;平田岳史;林 利憲，坂根祐人，竹内 隆，鈴木賢一;竹内裕紀
• 通讯作者: 竹内裕紀

Thermally and Environmentally Stable Carrier Doping Using a Solution Method in Carbon Nanotube Films

使用溶液法在碳纳米管薄膜中进行热和环境稳定的载流子掺杂

• DOI: 10.1143/apex.4.085102
• 发表时间: 2011
• 期刊: Applied Physics Express
• 影响因子: 2.3
• 作者: Y.Sasaki;H.Okimoto;K.Yoshida;Y.Ono;Y.Iwasa;T.Takenobu
• 通讯作者: T.Takenobu