阪大、六方晶窒化ホウ素を利用して二酸化バナジウム超薄膜の作製に成功

大阪大学(阪大)は2月19日、二次元材料「六方晶窒化ホウ素」の上に、パルスレーザー蒸着法を用いて「二酸化バナジウム」の薄膜結晶を成長させ、その厚さを薄くしても性能が劣化せず、約10nmの超薄膜においても良好なスイッチ特性を示すことを明らかにしたと発表した。

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  フレキシブルな六方晶窒化ホウ素の上の二酸化バナジウム超薄膜材料の模式図(出所:阪大 産研Webサイト)

同成果は、阪大 産業科学研究所(産研)の余博源大学院生(阪大大学院 基礎工学研究科)、同・田中秀和教授、物質・材料研究機構(NIMS)の渡邊賢司博士、同・谷口尚博士らの共同研究チームによるもの。詳細は、日本応用物理学会が刊行する応用物理学を扱う学術誌「Applied Physics Express」に掲載された。

二酸化バナジウムは「強相関量子材料」の一種であり、巨大なスイッチング動作が可能な材料として知られる。通常の半導体とは異なり、電子間の強い相互作用により、約55℃を境に低温の高抵抗の絶縁体状態から低抵抗の金属状態へと相転移し、電気抵抗が約5桁も変化するなどの大きな特性変化を生じる。近年シリコン半導体の微細化が限界を迎えつつある中、強相関量子材料はその超巨大物性を活用し、ナノスケールの次世代半導体材料を実現するものとして期待されている。