抵抗変化メモリの知的材料設計/笠井秀明/岸浩史

笠井秀明岸浩史
大阪大学出版会
大阪大学新世紀レクチャー 計算機マテリアルデザイン先端研究事例 2
ISBN：4872592557/9784872592559
発売日:2012年09月

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【内容紹介】
統計的相関、力学的相関のため、金属中の電子はその周りに正孔を伴って運動している.金属から真空中へ電子を取り出そうとすると、この正孔が抵抗する.仕事関数の主な原因である.それでも、電子を取り出してしまうと、正孔が取り残される.これと電子間に鏡像力が働く.金属と真空との境界近傍の一つの現象である.
絶縁体の電子の運動は、どうか.価電子帯の電子は正孔を伴っているのでエネルギーが低いが、伝導体の電子の周りには正孔がないのでエネルギーが高くなる.この差がバンドギャップの主な原因である.このような絶縁体と金属との境界付近では、金属電子が絶縁体の価電子帯の正孔を遮蔽するので、バンドギャップを消失する.界面近傍で見られる金属・絶縁体転移である.

このように、異なる物質の境界では、電子状態の多様性を見出すことができる.物質を構成する原子も境界近傍では、多様な振舞いを見せる.ここで取り上げる抵抗変化メモリでは、このような電子・原子の多様性をうまく利用しようとしている.

本著では、計算機マテリアルデザイン(CMDR)による先端研究事例IIとして、抵抗変化メモリの知的材料設計をとりあげ、絶縁体のバンドギャップの変化や異なる物質の境界(電極/遷移金属酸化物界面)における電子・原子の状態変化が、どのようにデバイスの動作に結び付くのかについて紹介する.読者の皆様には、電子・原子といった微細なスケールから物理現象を明らかにし、デバイスをデザインする面白さを実感して頂きたい.
(本書はじめにより)