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　東北大学原子分子材料科学高等研究機構の王　中長 助教、幾原 雄一 教授（東京大学教授兼任）、および川崎 雅司 教授らの研究グループは、高品質酸化物薄膜において「電気が流れにくい絶縁体状態から流れやすい金属状態(高導電性)への遷移機構」を解明しました。これは次世代透明酸化物素子の開発や高性能化につながる成果です。

　材料における电気の流れやすさ(导电性)は、「电気を流す担い手(伝导キャリア)注1)が物质中にどれだけ含まれるか」や「伝导キャリアがどれくらいスムーズに动きまわれるか」によって决まってきます。つまり、伝导キャリアの浓度を増やしたり、材料中で伝导キャリアの动きを妨げる原因になる原子配列の乱れ(ひずみや欠陥)を少なくしたりすると、电気はより流れやすくなります。この导电性制御はパソコンや携帯电话に用いられる半导体素子において重要な技术になっています。

　本研究では、人工宝石として知られるチタン酸ストロンチウム(厂谤罢颈翱3)注2)の絶縁体を用いました。今回、伝导电子を生み出すキャリア供给层を厂谤罢颈翱3絶縁体间に挟み込んだ「絶縁体层/キャリア供给层/絶縁体层」の层状界面构造をもつ高品质超格子构造注3)を作製し、絶縁体层の体积を増加させると反対に电気が流れやすい金属状态になる现象(导电化)を発见しました。最新の电子顕微镜技术を用いた原子构造解析と电子状态の理论计算を駆使して、「絶縁体を増加させると界面で结晶のひずみが少なくなり高导电化すること」を解明しました。本成果によって、环境调和した透明酸化物材料に対して导电性制御の手法を新たに确立することが可能であり、超伝导素子や热电変换素子の开発への贡献が期待できます。

　本研究成果は、東北大学金属材料研究所との共同で実施され、11月2日(英国時間)に英国科学誌「Nature Communications（ネイチャーコミュニケーションズ）」のオンライン版に掲載されます。

详细（プレスリリース本文）

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着本　享 （ツキモト　ススム）

东北大学原子分子材料科学高等研究机构　讲师

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Tel: 022-217-5934　Fax: 022-217-5932

E-mail: tsukimoto*wpi-aimr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えて下さい）

幾原　雄一 （イクハラ　ユウイチ）

东北大学原子分子材料科学高等研究机构　教授

(东京大学大学院工学系研究科総合研究机构　教授　兼任)

〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平2−1−1

Tel: 03-5841-7688　Fax: 03-5841-7694

E-mail: ikuhara*sigma.t.u-tokyo.ac.jp（*を@に置き換えて下さい）

川崎　雅司 （カワサキ　マサシ）

东北大学原子分子材料科学高等研究机构　教授

〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平2−1−1

Tel: 022-215-2085　Fax: 022-215-2086

E-mail: kawasaki*imr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えて下さい）