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入試情報 大学案内 ニュース アクセス 研究者情報総覧 教務情報ポータル等 採用案内 各種証明書 お問い合わせ English Close 入試情報 大学案内 ニュース アクセス 研究者情報総覧 教務情報ポータル等 採用案内 各種証明書 お問い合わせ English 入試情報 大学案内 ホーム NEWS 素粒子ミュオンで半導体材料における水素の挙動を解明 ―次世代不揮発性メモリー開発に期待― 素粒子ミュオンで半導体材料における水素の挙動を解明 ―次世代不揮発性メモリー開発に期待― 　半導体の電気特性は材料中に存在する不純物の量に左右されることが知られています。例えば純度の高いシリコンはほとんど電気を通しませんが、微量のリンやホウ素を添加すると電気抵抗が下がり、半導体として機能します。同様に半導体中に存在する不純物としての水素の量によって電気抵抗を変化させることができ、その性質をうまく使えば抵抗変化型のデバイスをつくれます。 　しかし、その水素の振る舞いをナノスケールで調べる方法は極めて限られています。我々は次世代半導体デバイス材料として注目を集める二酸化バナジウム（VO2）に対して、物質中で水素のように振舞う素粒子「ミュオン」を用いることで、ナノスケール領域における水素の挙動（ダイナミクス）を明らかにしました。大強度陽子加速器施設（J-PARC）物質・生命科学実験施設（MLF）のミュオン科学実験施設（MUSE) Sラインにおいて行われたミュオンスピン回転/緩和/共鳴（μSR）実験により、水素はVO2中で2種類の拡散経路を持つこと、室温で10-10cm2/sもの高い拡散係数を示すポテンシャルを秘めていることを発見しました。これは半導体中の水素の量をわずかな電圧の変化で制御できることを意味し、VO2を用いた次世代水素駆動型半導体電子デバイスの開発に資するものです。本論文は米国科学誌「Physical Review Materials」の注目論文（Editors' Suggestion）に選ばれました。 研究者のコメントなど詳しい情報はプレスリリースをご覧ください。 図1正の電荷を持つミュオンは物質中の電子を捕獲して水素原子（左）とよく似た原子をつくり、「ミュオジェン」と呼ばれる（右）。 μSR実験より得られた擬水素ミュオン(Mu)のホッピング率ν（赤三角）と核磁気分布幅Δ（青丸）の温度依存性。青い点線は摂氏67度で、VO2が結晶構造相転移を起こす。 NEWS news 2024年3月 5日 ポスト シェア NEWS 学生ライター 「第3回渡杯争奪卓球大会」を卓球部が開催―地域交流の歩み、球打つ音と軽やかに レポート 茨城大学×日立市かみね動物園×千葉市動物公園が新ジャーナルを創刊―創刊記念シンポで大学と動物園の連携のあり方を議論 NEWS 農業後継者と教員育成に向けて覚書を締結―日本の未来の農業を担う人材育成の後押しに NEWS 令和5年度卒業式・学位記伝達式を挙行しました 情報公開 ウェブサイトポリシー・閲覧環境 サイトマップ 企業向けメニュー 教職員向けメニュー 水戸キャンパス 人文社会科学部 教育学部 理学部 地域未来共創学環 〒310-8512　茨城県水戸市文京2-1-1　029-228-8111(代) ／029-228-8600(8:30～17:15) 日立キャンパス 工学部 〒316-8511　茨城県日立市中成沢町4-12-1　0294-38-5004(代) 阿見キャンパス 農学部 〒300-0393　茨城県稲敷郡阿見町中央3-21-1　029-887-1261(代) 東海サテライトキャンパス フロンティア応用原子科学研究センター 〒319-1106　茨城県那珂郡東海村白方162-1　029-287-7871(代) © Ibaraki University