名古屋大学研究Discovery Saga

・高密度酸素ラジカル源（HD-ORS）を開発し、分子線エピタキシー（MBE）注1）・物理蒸着法（PVD）注2）で原子状酸素密度を従来比2倍に向上。・HD-ORSを用いたMBEで、300℃、1µm/hにて次世代パワー化合物半導体注3）である酸化ガリウム（Ga₂O₃）注4）の高速ホモエピタキシャル成長注5）を実現。・PVDにおいてもHD-ORSを活用することにより、1µm/h超の高速成長で安定した（001）面ホモエピタキシャル膜を実現。...

キーワード：CdTe/超高真空/GaN/InP/エピタキシャル成長/パワーデバイス/ヘテロエピタキシー/分子線エピタキシー(MBE)/省エネ/エピタキシー/エピタキシャル/単結晶/SiC/スパッタリング/化合物半導体/結晶化/結晶成長/結晶方位/原子状酸素/熱処理/熱伝導/半導体/結晶構造/ラジカル

他の関係分野：数物系科学工学農学

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発表日：2026年1月22日

次世代半導体MoS2の革新的ウエハースケール成膜技術を開発

――結晶成長の自己整合および自己停止メカニズムにより高移動度を達成――

・MOCVD法を用いて、サファイア基板上のMoS2結晶粒が自己整合して単結晶化する革新的な成長メカニズムを発見。・独自のプリカーサ選択により、成膜反応が単層厚さで自動停止する新たな現象を見いだし、2インチサイズのウエハー全体にわたって均一で再現性の高い単層MoS2膜を実現。・2つの成膜メカニズムの相乗効果により高い電子移動度を達成。量産化を見据えたウエハースケールで高品質な単層MoS2単結晶膜の形成という産業界からの要請に応えるとともに、次世代サブ1 nmノード論理トランジスタ実現に向けた重要な一歩。...

キーワード：金属元素/高移動度/モリブデン/電子移動/有機金属化学/有機金属/前駆体/エピタキシャル成長/トランジスタ/パワーデバイス/ファンデルワールス力/大規模集積回路/電子デバイス/二硫化モリブデン/半導体デバイス/温度依存性/発光ダイオード（LED）/半導体産業/エピタキシャル/単結晶/レーザー/移動度/結晶化/結晶成長/酸化物/集積回路/低消費電力/半導体/結晶構造

他の関係分野：環境学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年12月10日

電流を使わず人工反強磁性体の電界制御技術を構築超省エネルギー型スピントロニクスデバイスへの応用に新たな扉

・ジュール発熱注1)の原因となる電流を用いず、電界のみで磁気結合の制御を実証。・[Co/Ru/Co] エピタキシャル注2)多層膜人工反強磁性体注3)/圧電単結晶注4)PMN-PTヘテロ構造の創製。・人工反強磁性体[Co/Ru/Co] エピタキシャル多層膜における層間磁気結合注5)の電界制御に成功。・超低消費電力電界制御型反強磁性スピントロニクスデバイス注6)の実現に新たな道。名古屋大学大学院理学...

キーワード：反強磁性/反強磁性体/テラヘルツ/磁場/磁気モーメント/磁性体/圧電効果/強磁性/電子デバイス/省エネ/エピタキシャル/圧電体/強磁性体/磁気特性/単結晶/電気抵抗/電子状態/コバルト/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/マイクロ/結晶方位/省エネルギー/積層構造/多層膜/第一原理/第一原理計算/低消費電力/膜構造/量子力学/層構造/ルテニウム

他の関係分野：数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年10月14日

キラルイオンゲート技術を世界初実証

――分子対称性によるトポロジカル表面磁性の超省電力制御に成功――

・キラルなイオン液体を用いたゲートデバイスでトポロジカル強磁性表面の制御を行い、キラリティに由来するドメインの自発偏極を実証しました。・従来のEDLTはキラリティの無い分子を用いて行われてきましたが、本研究ではEDLTにキラルなイオン性分子を用いる「キラルイオンゲート」を世界で初めて提案・実証しました。・分子キラリティと磁性の結合をゲートデバイスに取り入れたことにより、省電力スピントロニクス実現に向けた新しい設計指針を与えます。東京大学生産技術研究所の松岡秀樹特任助教と金澤直也准教授らの研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の須...

キーワード：電力制御/異常ホール効果/対称性/表面磁性/ホール効果/輸送特性/磁場/分子構造/アニオン/イオン液体/キラル/トポロジカル/電気二重層トランジスタ/生産技術/対称性の破れ/トランジスタ/強磁性/電気二重層/力制御/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/電界効果/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/機能性/カチオン

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年9月21日

ハーフメタル材料の磁化歳差運動を電界で変調

―スピン波を情報担体とする新型デバイスの実現に道―

・高性能スピントロニクス※1材料として有名な強磁性※2ホイスラー合金※3の一種であるCo2FeSiと表面弾性波材料※4として有名な圧電体※5ニオブ酸リチウム(LiNbO3)からなるエピタキシャル※6Co2FeSi/LiNbO3界面マルチフェロイク構造※7を実現。・スピン波※8の長距離伝播が示唆される低磁気摩擦特性(低ダンピ...

キーワード：アンテナ/モノのインターネット（IoT）/人工知能（AI）/学際研究/スピン偏極/マグノン/準粒子/磁場/マグノニクス/磁気モーメント/磁性体/表面弾性波/固体表面/スピン波/ダンピング/圧電効果/圧力センサー/強磁性/誘電体/エピタキシャル/ニオブ/ハーフメタル/ホイスラー合金/圧電体/強磁性体/強誘電体/原子配列/単結晶/電気抵抗/アクチュエータ/コバルト/スピン/スピントロニクス/センサー/ダイナミクス/ニオブ酸リチウム/リチウム/結晶成長/結晶方位/積層構造/弾性波/低消費電力/二酸化炭素/半導体/摩擦特性/量子力学/力センサー/層構造

他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年8月21日

スズ含有IV族混晶半導体を用いた量子効果デバイスの室温動作に成功

～安価かつ環境に優しい量子効果デバイス応用へ新たな道～

・IV族混晶半導体注1)ゲルマニウム錫(スズ)（GeSn）注2)およびゲルマニウムシリコン錫（GeSiSn）注3)からなる二重障壁構造(DBS)注4)を、分子線エピタキシー（MBE）法で、従来よりも高品質にエピタキシャル成長する技術を新規に開発した。・GeSn層のエピタキシャル成長中にのみ水素（Ｈ₂）ガスを導入することで、平坦かつ急峻界面を有するGeSn/GeSiSn DBSの形成が可能であることを明らかにした。・高品質成長したGeSn/GeSiSn DBSを用いた共鳴トンネルダイ...

キーワード：無線通信/バンド構造/閉じ込め/高周波/テラヘルツ/検出器/赤外線/赤外線検出器/太陽/トンネル電流/III-V族化合物半導体/SiGe/エピタキシャル成長/テラヘルツ波/バンドギャップ/ヘテロ界面/共鳴トンネル/共鳴トンネルダイオード/共鳴トンネル効果/光デバイス/電子デバイス/半導体デバイス/半導体材料/分子線エピタキシー(MBE)/量子効果デバイス/量子閉じ込め/エピタキシー/エピタキシャル/ゲルマニウム/太陽電池/電池/SiC/シリコン/トンネル/トンネル効果/パワーエレクトロニクス/化合物半導体/集積回路/半導体/量子効果/結晶構造/水素ガス

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学農学