消費電力の増大に歯止めをかける次世代スピントロニクスデバイス開発に期待

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2025-05-27

natural_sciences

{'items': [{'key': 'cfneg', 'term': 'pn接合', 'description': {'blocks': [{'key': 'a68g9', 'text': '半導体には、電気伝導を担うキャリアとして電子と正孔の2種類が存在する。キャリアとして電子が多い半導体をn型半導体、正孔が多い半導体をp型半導体と呼び、n型半導体とp型半導体を積層した構造はpn接合と呼ばれている。pn接合は、電流を一方向に流す整流性や、電流注入による発光などの特性を持ち、半導体デバイスの基盤技術として広く利用されている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'a0q5i', 'term': '強磁性ホイスラー合金', 'description': {'blocks': [{'key': '2ueto', 'text': 'ホイスラー合金は構成原子が規則正しく配列した規則合金のことであり、その構成元素や規則性に依存して様々な特性を示す。特に、強磁性ホイスラー合金では完全にスピン偏極した状態の材料が理論的に予想されており、高性能なスピントロニクス材料として注目を集めている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '1tran', 'term': 'III-V族強磁性半導体', 'description': {'blocks': [{'key': '6de49', 'text': '半導体と磁性の両方の性質を併せ持つ材料を指す。代表的な強磁性半導体としては、GaAsなどのIII-V族半導体にMnなどの不純物元素を添加したものが挙げられる。従来の半導体技術を基盤としつつ、磁性を活用したデバイスへの応用が可能であり、スピントロニクス材料として研究されている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'eu28d', 'term': 'バンド間トンネル（band-to-band tunneling：BTBT）伝導', 'description': {'blocks': [{'key': 'ef8ia', 'text': '半導体のpn接合は、電流を一方向に流す整流性と呼ばれる性質がある。しかし、pn接合の幅を適切に設計することで、量子力学的なトンネル効果が生じ、伝導が制限される方向にもキャリアの伝導が可能となる。この現象をバンド間トンネル（BTBT）伝導と呼ぶ。後述のトンネルFETにおける急峻なスイッチング特性の実現に重要な役割を果たす。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'cog0v', 'term': 'トンネルFET（TFET）', 'description': {'blocks': [{'key': 'fqbdh', 'text': 'バンド間トンネル（BTBT）伝導を利用して、急峻なON/OFF動作を実現する新型トランジスタのこと。ゲート電圧の印加によって電子のトンネル確率を制御でき、この原理によりデバイスのON/OFF動作が可能となる。従来のMOSFETと比較して低電圧での動作が可能であり、低消費電力動作が期待されている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['大木健司', '上田 信之介', '浜屋宏平', '宇佐見 喬政']

本成果は、いわゆる「流行の最先端」を追った分野の研究成果ではなく、10年以上前から存在する課題を当研究室の技術で克服したという研究成果です。これは、10年以上前から地道にコツコツと積み上げてきた科学と技術の融合が、最近になって花を咲かせ始めている結果だと思います。今回、Physical Review Applied誌がこのような地道な研究でもLetter (速報)として取り上げてくださいましたことに感謝申し上げます。

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/image/photo_drwan_640.png

浜屋　宏平

教授

基礎工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/0dd095b8b5e7f0cc.html