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| 講演名 | 2014-02-28 12:05 ナノギャップでの原子のマイグレーション現象により作製したNi系ナノスケールデバイス ○須田隆太郎・伊藤光樹・森原康平・豊中貴大・滝川主喜・白樫淳一（東京農工大）  ED2013-149 SDM2013-164 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2013-149 SDM2013-164 |
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| 抄録 | （和） | ナノギャップに発現するエレクトロマイグレーション現象を利用することで，強磁性単電子トランジスタ（Ferromagnetic Single-Electron Transistor: FMSET）やNiナノギャップ系抵抗スイッチング素子，Ni系量子ポイントコンタクト（Quantum Point Contact: QPC）の作製について検討した．ナノギャップでのマイグレーションを利用した本手法では，作製された数十nmの初期ナノギャップに対して，あらかじめ設定した電流値まで通電を行うことで，ナノギャップの構造や電気的特性を広範囲にわたってtuningすることができる．Niナノギャップに印加する電流が，およそ100 nA - 1 µAの範囲では，移動原子がギャップ内でドットを形成し，Ni系FMSETの作製が可能である．また，設定電流が10 µA以上の領域では，素子の抵抗が2値的に変化する抵抗スイッチング特性を確認した．さらに，通電電流を1 mA程度まで増加させると，ギャップ間に原子の架橋構造が形成され，量子ポイントコンタクトが作製されることが明らかとなった．これより，ナノギャップでの原子移動を最適化することにより，FMSETや抵抗スイッチング素子，QPCに代表されるナノスケールデバイスが容易に作製可能になるものと期待される． |
| （英） | We propose a simple and easy fabrication scheme of ferromagnetic single-electron transistors (FMSETs), nanogap based resistive switches, and quantum point contacts (QPCs) composed of nanogaps at room temperature. This scheme is based on electromigration induced by a field emission current, which is so-called “activation”. Using the activation method, the electrical properties of the nanogaps can be controlled by only adjusting the magnitude of the applied current during the activation process. The initial Ni nanogaps with the separation of a few tens of nanometers were fabricated by conventional electron-beam lithography and lift-off process. The magnetoresistance of FMSET devices formed by the activation with the preset current Is of 200 nA is greatly enhanced at the Coulomb blockade regime. As the preset currents Is become larger than 10 µA, we observed a resistive switching behavior for the voltage sweep. The device could be reversibly switched with resistance ratios of 102, measured at a read voltage of 1 V. Furthermore, the conductance changed in quantized steps of 0.5G0 (G0 = 2e2/h) at the final stage of activation. It is suggested that few-atom Ni contacts are achieved using Ni nanogaps controlled by the activation with precisely tuned applied current. The results clearly indicate that the activation procedure allows us to easily and simply fabricate planar-type nano-scale devices based on Ni nanogaps. | |
| キーワード | （和） | エレクトロマイグレーション / ナノギャップ / 強磁性単電子トランジスタ / 抵抗スイッチング素子 / 量子ポイントコンタクト / / / |
| （英） | electromigration / nanogap / ferromagnetic single-electron transistor / resistive switch / quantum point contact / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 113, no. 449, ED2013-149, pp. 95-100, 2014年2月. | |
| 資料番号 | ED2013-149 | |
| 発行日 | 2014-02-20 (ED, SDM) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ED2013-149 SDM2013-164 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2013-149 SDM2013-164 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED SDM |
| 開催期間 | 2014-02-27 - 2014-02-28 |
| 開催地（和） | 北海道大学百年記念会館 |
| 開催地（英） | Hokkaido Univ. Centennial Hall |
| テーマ（和） | 機能ナノデバイスおよび関連技術 |
| テーマ（英） | Functional nanodevices and related technologies |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ED |
| 会議コード | 2014-02-ED-SDM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ナノギャップでの原子のマイグレーション現象により作製したNi系ナノスケールデバイス |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Formation Scheme of Nano-Scale Devices Based on Ni Nanogaps Using Field-Emission-Induced Electromigration |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | エレクトロマイグレーション / electromigration |
| キーワード(2)（和/英） | ナノギャップ / nanogap |
| キーワード(3)（和/英） | 強磁性単電子トランジスタ / ferromagnetic single-electron transistor |
| キーワード(4)（和/英） | 抵抗スイッチング素子 / resistive switch |
| キーワード(5)（和/英） | 量子ポイントコンタクト / quantum point contact |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 須田 隆太郎 / Ryutaro Suda / スダ リュウタロウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 東京農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： Tokyo Univ. of Agr. & Tech.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 伊藤 光樹 / Mitsuki Ito / イトウ ミツキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 東京農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： Tokyo Univ. of Agr. & Tech.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 森原 康平 / Kohei Morihara / モリハラ コウヘイ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 東京農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： Tokyo Univ. of Agr. & Tech.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 豊中 貴大 / Takahiro Toyonaka / トヨナカ タカヒロ |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 東京農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： Tokyo Univ. of Agr. & Tech.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 滝川 主喜 / Kazuki Takikawa / タキカワ カズキ |
| 第5著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 東京農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： Tokyo Univ. of Agr. & Tech.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 白樫 淳一 / Jun-ichi Shirakashi / シラカシ ジュンイチ |
| 第6著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 東京農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： Tokyo Univ. of Agr. & Tech.) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2014-02-28 12:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ED |
| 資料番号 | ED2013-149, SDM2013-164 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | no.449(ED), no.450(SDM) |
| ページ範囲 | pp.95-100 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2014-02-20 (ED, SDM) |
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