【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23OS1025
利用課題名 / Title
量子ビーム誘起反応に基づいた微細加工材料の創出
利用した実施機関 / Support Institute
大阪大学 / Osaka Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
量子効果デバイス/ Quantum effect device,先端半導体（超高集積回路）/ Advanced Semiconductor (Very Large Scale Integration)
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山本 洋揮
所属名 / Affiliation
国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
OS-117：EB蒸着装置
OS-111：リアクティブイオンエッチング装置
OS-104：自動搬送電子ビーム描画装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
二酸化バナジウム(VO2)は、温度が約 340 K で金属―絶縁体転移(MIT)を起こすことが知られており、この相転移(MIT)を用いた新しいデバイスやセンサーへの応用が期待され、研究が活発に行われている。VO2をナノスケールまで小さくしたナノ粒子が強磁性を示すことが明らかになっているが、その電気的測定は容易ではない。本研究では、量子効果を観察するためのナノ電極作製を作製することを目的とした。
実験 / Experimental
本研究では、非化学増幅型レジストであるZEP520Aレジスト溶液をSi基板上にスピンコートすることで、100～500 nmの薄膜を形成し、電子ビームリソグラフィー装置で照射し、ナノ電極のパターンを作製した。その後、EB蒸着装置で金を蒸着した後、リフトオフしてAuナノ電極の作製を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
図１はEB蒸着装置で金を蒸着した後のAuナノ電極のSEM画像である。このように、60nm～100nmのギャップ有するAuナノ電極の作製に成功した。VO2ナノ粒子をエチルアルコール中に拡散させた分散液を散布した後、室温にてエチルアルコールを揮発させ、VO2ナノ粒子をギャップ間に付着させ、磁化の磁場依存性と抵抗の温度依存性を測定した。その結果、強磁性と金属-絶縁体転移の関係を明らかにした。また、室温強磁性と金属-絶縁体転移の共存を見出し、次世代の磁気-電子トランジスタへの応用の可能性を示した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ EB蒸着装置で金を蒸着した後のAuナノ電極のSEM画像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Tsuyoshi Hatano, Competitive coexistence of ferromagnetism and metal–insulator transition of VO2 nanoparticles, Japanese Journal of Applied Physics, 63, 04SP07(2024).
DOI: 10.35848/1347-4065/ad2d04
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件