電気二重層トランジスタ構造におけるチャネルと超伝導電極接合の研究

　電気二重層トランジスタは、電解液やイオン液体などのイオンによって半導体チャネルの電荷を制御する電界効果トランジスタ（FET)の一種です。電気二重層トランジスタは従来のFETの限界を超えて電荷を蓄積することが出来るため、電界によって半導体を金属や超伝導に変化させることが可能になり、物性物理研究で注目されています。本研究室では、電気二重層トランジスタ構造における電極とチャネル間の接合に注目した研究を行っており、特に電極を超伝導電極にすることで「超伝導電極と半導体チャネルの接合」に関する物理現象や新機能開発をメインテーマとしています。

本研究は、「科研費基盤（C）2017～ 超伝導接合による強電場下の二次元超伝導対称性の検証」の助成も受けて取り組んでいます。　また、本研究の一部において「JSPS Core-to-Core Program :Oxide Superspin International Network」に研究室の大学院生も参加しています。

　Nb/ZnO電気二重層トランジスタ構造における電極・チャネル界面制御と超伝導近接効果(2015～）

　反転対称性の破れた原子層超伝導の超伝導対称性の検証（2016～）

　電界効果によるショットキー障壁制御を用いた超伝導電子冷却素子の開発 （2017～） （

本研究は、電気二重層トランジスタ（EDLT）構造による電界効果キャリアドーピングによって、Nb合金系超伝導体と半導体間に出来るショットキー障壁を最適化することで、温度５Kから動作する超小型で安価な超伝導電子冷却(SEC: Superconducting electron cooling)素子の開発を目的としています。

このテーマに関して、「池谷科学技術振興財団　研究助成：電界効果制御ショットキー障壁を用いた超伝導電子冷却技術の開発」を受け取り組んでいます。

 

電気熱量効果による冷凍サイクルを用いた極低温冷凍システムの開発

　電気熱量効果をriyou