とイタリア・ジェノバ大学の研究グループは、金属-絶縁体相転移※1に伴う巨大な抵抗変化を示す機能性酸化物セラミックス※2において、新たな3次元造形の開発により、単結晶酸化物フリースタンディングナノワイヤ※3の作製に成功しました(図1)。これにより、従来の100分の1の消費電力で3桁の電気抵抗スイッチングや、新しい原理に基づく高周波アクチュエータ※4の実現に世界で初めて成功しました。今回、田中教授らの研究グループは、酸化マグネシウム基板上に、高品質酸化バナジウム単結晶を成長させる技術を開発し、MgO基板をエッチングにより取り除く技術の開発により、単結晶酸化物フリースタンディングナノワイヤを実現したものです。これにより、高感度センサ、強磁性や超伝導など多様な機能を示す酸化物セラミックスを利用した新機能NEMS(ナノ電気機械結合システム)デバイス※5など各種の新規デバイスの創製が期待されます。2017)」に掲載されました。Materials」に掲載されました。背景これまで、機能性酸化物は、巨大な電気抵抗変化を伴う金属-絶縁体転移現象や、強磁性、超伝導など多彩な機能を示し、薄膜デバイスの研究が世界中で活発に行われています。3次元的な立体構造を作製することは、酸化物ならではの硬さ、脆さにより非常に困難でした。基板をエッチングにより取り除く技術の開発により、単結晶酸化バナジウムフリースタンディングナノワイヤを実現しました。これにより、従来の100分の1の消費電力で3桁の電気抵抗スイッチングを実現、また、新しい原理に基づく高周波アクチュエータの作製に成功しました。Tanaka】として掲載されました。Marre】として2017年7月に掲載されました。Marre教授グループの協力を得て行われました。金属-絶縁体相転移ある温度において、電気抵抗の高い絶縁体状態から、電気抵抗の低い金属状態へ急激に変化をする現象。酸化バナジウムなどにおいては、その変化率は1000%から10000%にも及び、スイッチングデバイス、メモリ、センサへの応用が期待されている。非常に多彩で巨大な物性を示すセラミックス。フリースタンディングナノワイヤ基板から浮き上がって離れて自立できる構造。空中に浮き化がっていることにより、通常の薄膜デバイスと異なり、機械的振動や熱移動のコントロールが実現できる。アクチュエータ入力されたエネルギーを物理的な運動へと変換する機構またはデバイス。研究などに広く用いられている。微細加工技術を応用し、微小な電気要素と機械要素を一つの基板上に組み込んだセンサ、アクチュエータ等のデバイス/システムのことを指す。MEMSデバイスはその作製法が確立され、産業展開が期待されています。)を多く有するため、この材料でMEMSデバイス、さらに小さいNEMSデバイスが実現できれば、新規エレクトロニクスが展開でき、その波及効果は非常に大きいと期待しています。