奥村 宏典59Hironori OKUMURA関 真一郎60Shinichiro SEKI酸化物半導体を用いたノーマリオフ高耐圧素子の開発（2020採択）Development of normally-off high-power transistors using Ga2O3(Project 2020)遍歴電子を用いた新しい機構による超高密度な磁気スキルミオンの生成と制御（2020採択）Creation and manipulation of high-density magnetic skyrmions with novel origin mediated by itinerant electrons(Project 2020)51地球温暖化抑制に向けて，エネルギー損失の小さいパワー素子に期待が寄せられている．現在市販されている炭化ケイ素（SiC）および窒化ガリウム（GaN）はパワー素子用材料として非常に有力であるが，高価であるため，爆発的な普及には至っていない．一方，酸化ガリウム（Ga2O3）は，パワー素子用材料として優れているだけでなく，低価格かつ大面積化が可能である．Ga2O3層にAl2O3を混ぜることで更なる高耐圧化が可能であるが，まだノーマリオン素子に報告が限られている．ノーマリオフ素子構造の代表例としてMOSFETが挙げられる．(AlGa)2O3層を用いたMOSFETによる低価格パワー素子が実現すれば，低消費電力化に伴った低炭素社会に貢献できる．Power devices with low energy loss are highly demanded to prevent global warming. Silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) are promising materials for power devices. Still, the SiC and GaN devices have not been popular due to the high cost. On the other hand, gallium oxide (Ga2O3) has the merit of potentially low-cost and large-scale wafers as well as the excellent material properties for power devices. Further high-power applications are available by incorporating Al2O3 into Ga2O3. Current (AlGa)2O3 devices are limited to a nor-mally off operation. (AlGa)2O3-channel normally off devices would contribute to the further reduction of the energy consumption.近年，磁気スキルミオンと呼ばれる電子スピンの渦巻き構造が，幾何学的に保護された安定な粒子としての性質を持つことが発見され，次世代の磁気記憶素子のための新しい情報担体の候補として盛んに研究が行われている．従来，スキルミオンは空間反転対称性の破れた特殊な結晶構造の磁性体中で安定に発現することが知られていたが，本研究では動き回る遍歴電子が媒介する全く新しい機構を活用することにより，ごくありふれた単純な構造の物質で，既知の化合物の中では世界最小となる直径2ナノメートルのスキルミオンを実現することに成功した．今回の発見は，極小サイズのスキルミオンを生み出すための新しい物質設計指針を与えており，超高密度な情報素子への展開に役立つことが期待される．Magnetic skyrmion, i.e. vortex-like swirling spin texture with topologically stable particle character, has re-cently attracted much attention as a potential information carrier for next generation of magnetic information storage devices. Skyrmions were originally discovered in a series of noncentrosymmetric materials. In the present work, by employing the novel mechanism mediated by itinerant electrons, we have successfully dis-covered skyrmions in simple centrosymmetric compounds, where skyrmion diameter is as small as 2 nanom-eter, i.e. the smallest value ever reported for single-component materials. The above findings establish a brand new material design strategy to realize nanometric skyrmions, which would largely contribute to their poten-tial application to high-density information storage.
元のページ ../index.html#55