電気二重層トランジスタによる銅酸化物の電界誘起超伝導転移

双电层晶体管电场诱导氧化铜超导转变

• 批准号: 21654046
• 负责人: 下谷 秀和
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo (2010)Tohoku University (2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21654046/
• 关键词: 電気二重層トランジスタ; 電界効果トランジスタ; 電気二重層; イオン液体; 電気化学; 固液界面; 超伝導; FET

本研究は、電界効果トランジスタ(FET)の一種である電気二重層トランジスタ(EDLT)を用いて、銅酸化物の表面に超伝導転移を可能にするほど高濃度に電荷キャリアを静電的にドープすることを目的としている。電気二重層トランジスタは電界効果トランジスタで用いられる固体絶縁層の代わりに電解液を用いてゲート電圧を印加する。すると、電解液と試料の界面にイオンの層と、それによって誘起された反対符号の電荷の層が生じる。これは電気二重層とよばれ、電気二重層トランジスタでは、この現象を利用してキャリアをドープする。前年度の研究で、電解液としてイオン液体を用いることが有効であることが分かったが、さらにキャリア濃度を増加させる必要があることも明らかにされた。そこで、今年度はイオン液体を最適化するために、様々なイオン液体の電気二重層静電容量を電気化学インピーダンス法により測定し、また、分子動力学計算によるシミュレーションも行い、これらを合わせて解析を行った。その結果、イオン液体の分子構造と電気二重層静電容量の間に系統的な相関があることが実験的に明らかにされ、シミュレーションによってもその傾向が再現された。これにより得られる知見は、銅酸化物の電気二重層トランジスタにおける高濃度キャリア蓄積のみならず、電気二重層による蓄電デバイスである、電気二重層キャパシタ(ウルトラキャパシタ、スーパーキャパシタとも呼ばれる)の高性能化の指針にもなる重要な成果である。

This study は, electricity industry working fruit ト ラ ン ジ ス タ (FET) の a で あ る electric double layer ト 気 ラ ン ジ ス タ (EDLT) を い て, copper acidification の surface に super 伝 guide planning may move を に す る ほ ど high-concentration に charge キ ャ リ ア を electrostatic に ド ー プ す る こ と を purpose と し て い る. Electric 気 bilayer ト ラ ン ジ ス タ は electricity industry working fruit ト ラ ン ジ ス タ で with い ら れ る solid never try layer の generation わ り に を electrolyte with い て ゲ ー ト electric 圧 を Inca す る. Youdaoplaceholder0, electrolyte と, sample <s:1> interface に, <s:1> <s:1> <s:1> layer と, それによって induce された opposite symbol <s:1> charge が layer が to generate じる. The <s:1> れ れ electric dielectrlayer とよばれ, the electric dielectrlayer トラ トラ ジスタで プする, the <s:1> <s:1> phenomenon を utilizes the <s:1> てキャリアをド プする プする プする プする プする プする プする. Before the annual の research で, electrolyte と し て イ オ ン liquid を with い る こ と が have sharper で あ る こ と が points か っ た が, さ ら に キ ャ リ ア concentration を raised さ せ る necessary が あ る こ と も Ming ら か に さ れ た. そ こ で, our は イ オ ン liquid を optimization す る た め に, others 々 な イ オ ン liquid の electric 気 を electrostatic double layer capacity electric chemical イ 気 ン ピ ー ダ ン ス method に よ り し, ま た, molecular dynamics calculation に よ る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン も い, こ れ ら を close わ せ analytical line を っ て た. そ の results, イ オ ン liquid molecular structure の と electric 気 に system between electrostatic double layer capacity の な phase masato が あ る こ と が be 験 に Ming ら か に さ れ, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て も そ の tendency が reappearance さ れ た. こ れ に よ り have ら れ る knowledge は, copper acidification の electric double layer ト 気 ラ ン ジ ス タ に お け る high-concentration キ ャ リ ア accumulation の み な ら ず, electricity 気 bilayer に よ る battery デ バ イ ス で あ る, electricity 気 bilayer キ ャ パ シ タ (ウ ル ト ラ キ ャ パ シ タ, ス ー パ ー キ ャ パ シ タ と も shout ば れ る) の high-performance の pointer に も な る な important results Youdaoplaceholder0.

项目成果

Field-induced phase transition in electric double layer transistors

双电层晶体管中的场致相变

• 发表时间: 2009
• 作者: 鮎川晋也;池田一貴;加藤雅恒;野地尚;折茂慎一;小池洋二;F.Cimpoesu;H.T.Yuan;Y.Kasahara;上野和紀;下谷秀和;H.Okimoto;S.Asanuma;Y.Yomogida;K.Ueno;H.T.Yuan;H.T.Yuan;J.T.Ye;M.Endo;J.T.Ye;下谷秀和;岩佐義宏;下谷秀和;H.T.Yuan;S.Z.Bisri;上野和紀;下谷秀和;下谷秀和;下谷秀和;下谷秀和;H.Shimotani;H.Shimotani
• 通讯作者: H.Shimotani

Hydrogenation-induced surface polarity recognition and proton memory behavior at protic-ionic-liquid/oxide electric-double-layer interfaces.

• DOI: 10.1021/ja909110s
• 发表时间: 2010-04
• 期刊: Journal of the American Chemical Society
• 影响因子: 15
• 作者: Hongtao Yuan;H. Shimotani;A. Tsukazaki;A. Ohtomo;M. Kawasaki;Y. Iwasa

電気二重層トランジスタを用いた電界効果超伝導

使用双电层晶体管的场效应超导

• 发表时间: 2010
• 期刊: セラミックス
• 作者: 鮎川晋也;池田一貴;加藤雅恒;野地尚;折茂慎一;小池洋二;F.Cimpoesu;H.T.Yuan;Y.Kasahara;上野和紀
• 通讯作者: 上野和紀

Electrostatic charge accumulation versus electrochemical doping in SrTiO_3 electric double laver transistors

SrTiO_3双电层晶体管中静电荷积累与电化学掺杂的关系

• 发表时间: 2010
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: 鮎川晋也;池田一貴;加藤雅恒;野地尚;折茂慎一;小池洋二;F.Cimpoesu;H.T.Yuan;Y.Kasahara;上野和紀;下谷秀和;H.Okimoto;S.Asanuma;Y.Yomogida;K.Ueno
• 通讯作者: K.Ueno

電気二重層トランジスタによるInPのキャリア数制御

使用双电层晶体管控制 InP 中的载流子数量

• 发表时间: 2010
• 作者: 鮎川晋也;池田一貴;加藤雅恒;野地尚;折茂慎一;小池洋二;F.Cimpoesu;H.T.Yuan;Y.Kasahara;上野和紀;下谷秀和;H.Okimoto;S.Asanuma;Y.Yomogida;K.Ueno;H.T.Yuan;H.T.Yuan;J.T.Ye;M.Endo;J.T.Ye;下谷秀和;岩佐義宏;下谷秀和;H.T.Yuan;S.Z.Bisri;上野和紀;下谷秀和;下谷秀和;下谷秀和;下谷秀和;H.Shimotani
• 通讯作者: H.Shimotani