講演題目

3次元ナノ構造の作成とその物性解析

田中　秀和（大阪大学　産業科学研究所）

金属酸化物は強磁性、強/高誘電性、超伝導、半導体機能など多彩な物性・機能を持つ興味深い物質群であり、不揮発性メモリやセンサーなど様々な用途への応用が期待されている。例えばFe3O4などは、スピン偏極率が大きく室温における高いトンネル磁気抵抗効果が期待され、NiO、TiOxなどでは抵抗性メモリ（ReRAM） デバイス応用が期待されている。酸化物ナノ構造の形成は、これらデバイスの将来の極微細・超高集積化デバイスへの展開に加え、ナノスケールのドメインを利 用した新規巨大物性探索・新規デバイス開発への期待も大きい。近年の酸化物薄膜・ヘテロ界面作製技術は、物質群を原子・分子層レベルで組み合わせ、多彩な 物性を制御し新機能材料を創出できるようになってきた。この薄膜成長方向への制御に加え、ナノリソグラフィーにより作成されたナノテンプレートと、パルズ レーザ蒸着法、スパッタ蒸着法を用いたサイドウオール薄膜結晶成長、自己組織化相分離現象等を融合することにより、位置・形状が任意に規定された3次元ナノ構造体（ナノウオール/ワイヤ、ヘテロナノウオール、ナノリング、ナノドット、ナノボックス、コア・シェルナノドット）が創製可能である。機能性酸化物3次元ナノ構造体の作製プロセスとそのナノ機能物性を紹介し、将来の展望について解説する。