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東大×理研、空間反転対称性の破れに基づく超伝導ダイオードを実現

2017年4月26日 09時41分 (2017年4月26日 14時10分 更新)
東京大学は、同大学大学院工学系研究科の若月良平大学院生、斎藤優大学院生、同研究科の岩佐義宏教授(理化学研究所創発物性科学研究センターチームリーダー兼任)、永長直人教授(理化学研究所創発物性科学研究センター副センター長兼任)らの研究グループが、原子膜材料である二硫化モリブデン(MoS2)の電気二重層トランジスタ(EDLT)構造を用いて空間反転対称性の破れた2次元超伝導体では、特定の方向に磁場を加えた状況で整流特性(ダイオード特性)を示すことを発見したと発表した。この成果は4月 21日、米国のオンライン科学雑誌「Science Advances」に掲載された。

電気抵抗がゼロになる現象である「超伝導」は、消費電力を発生することなく電気を流せるため、省エネルギーにつながる技術として期待されている。特に超伝導体の集積化は、次世代のコンピューティングシステムで非常に重要な役割を担うため、超伝導体の集積化において超伝導ナノエレクトロニクスの新機能の開拓が広く求められている。中でも超伝導ダイオードの実現は超伝導ナノエレクトロニクスの発展の上で極めて重要であり、空間反転対称性が破れた常伝導体結晶では整流性を持つことが最近の研究で明らかにある一方で、空間反転対称性の破れた超伝導体の整流性の研究は今まで行われていなかった。

研究グループは、二硫化モリブデン(MoS2)の高品質な単結晶を用いて、電界効果トランジスタの一種であるEDLT構造を製作した。

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