Basic study on ultra low-power electron transport in compound semiconductor one-dimensional Brownian ratchet

化合物半导体一维布朗棘轮超低功率电子输运基础研究

• 批准号: 23651143
• 负责人: KASAI Seiya
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23651143/
• 关键词: ブラウンラチェット; １次元; 化合物半導体; 低エネルギー; 電子輸送

Electron Brownian ratchet device generates coherent current from randomly moving electrons, whose mechanism is inspired by the molecular level process of the mechanical motion in the biological systems. The purpose of this project is to create the electron Brownian ratchet device using a GaAs-based nanowire with multiple asymmetric gates and to demonstrate the current generation. We designed the device on the basis of 3D potential simulation and fabricated it. We succeeded in generation of coherent current by flashing ratchet operation at room temperature. This was the first achievement in the semiconductor-based Brownian ratchet devices.

电子布朗棘轮装置是由随机运动的电子产生相干电流的装置，其机理受到生物系统中分子水平的机械运动过程的启发。本计画的目的是利用一具有多重非对称闸极的砷化镓奈米线来制作电子布朗棘轮元件，并展示目前的世代。我们在三维势场模拟的基础上设计并制作了该器件，在室温下成功地利用闪烁棘轮效应产生了相干电流。这是第一次在基于棘轮的布朗棘轮装置中取得的成就。

项目成果

ゆらぎと共存する機能とその電子的実装

与波动共存的功能及其电子实现

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Maemoto;Y. Sun;S. Sasaki;K. Koike;M. Yano;S. Kasai;and S. Sasa;葛西誠也;葛西誠也
• 通讯作者: 葛西誠也

確率共鳴現象の応用によるハレーション環境での歩行者認識性能の改善

通过应用随机共振现象提高光晕环境中的行人识别性能

• 发表时间: 2014
• 作者: 田所幸浩;葛西誠也;一木輝久;田中宏哉
• 通讯作者: 田中宏哉

GaAsナノワイヤFETを用いた分子の電荷充放電センシング

使用 GaAs 纳米线 FET 进行分子充电/放电传感

• 发表时间: 2013
• 作者: 井上慎也;黒田亮太;葛西誠也
• 通讯作者: 葛西誠也

電子的ブラウンラチェットに向けた複数非対称ゲートナノワイヤ素子の作製と評価

电子布朗棘轮多不对称栅极纳米线器件的制备和评估

• 发表时间: 2013
• 作者: 今井裕理;葛西誠也;葛西誠也;阿部遊子
• 通讯作者: 阿部遊子

Nonlinear Behaviors in IIIV Semiconductor Nanowires and Their Application to Information Detection and Processing

IIIV半导体纳米线的非线性行为及其在信息检测和处理中的应用

• 发表时间: 2012
• 作者: S. Kasai;M. Sato;T. Tanaka;X. Yin;R. Kuroda;Y. Imai
• 通讯作者: Y. Imai