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集積機能工学講座

今や日常生活にさえ不可欠な集積回路素子の開発には固体中での電子の振る舞いを理解することが不可欠です。現在の固体デバイスは電子と原子の量子力学的な相互作用から記述される原理に従っています。一方、超伝導や磁性などの現象では電子同士の量子力学的な相互作用(電子相関)が重要な役割を果たしています。電子同士が強く相互作用する物質(強相関電子系)においては、未解決で興味深い問題は至るところにあり、あたかも自然が私たちに挑戦を挑んできているようです。このような、一見複雑な現象を「物理学」という言葉を使って自然と対話しながら簡潔に理解し、次の次の世代のデバイスへ向けて物質の潜在能力を発掘し、持続可能な社会の形成へ貢献することが私たちの研究目標です。

対象物質

  • 超伝導体(おもに銅酸化物高温超伝導体)
  • 磁性体、誘電体(おもに酸化物)
  • 低次元導体

試料(素子)作製法

  • 単結晶育成
  • エピタキシャル(単結晶)薄膜育成
  • 微細加工(フォトリソグラフィー)

測定環境・物理量

  • 低温(1K以上)、強磁場(12テスラまで、学外共同利用で80テスラまで)
  • 輸送特性(電気抵抗、電流電圧特性)、磁気特性
  • マイクロ波応答、光学応答

詳細は研究室ホームページへ。

教員

掛谷 一弘 ( Itsuhiro KAKEYA )

掛谷 一弘准教授(工学研究科 電子工学専攻)

研究テーマ

  • 強相関電子系における創発現象
  • 超伝導体におけるジョセフソン効果・渦糸状態などの巨視的量子効果
  • 高温超伝導体の伝導機構
  • 磁性体や低次元金属における量子伝導現象の物理と工学的応用

担当授業

  • 統計物理学(全学共通科目)
  • 電気電子工学実験(学部2回生配当)
  • 電気伝導(学部4回生配当)
  • 量子論電子工学(大学院)

連絡先

桂キャンパスAクラスターA1-307号室
TEL: 075-383-2265
FAX: 075-383-2270
E-mail: kakeya_at_kuee.kyoto-u.ac.jp
http://sk.kuee.kyoto-u.ac.jp/ja/member/kakeya/

研究テーマ・開発紹介

  1. 高温超伝導体固有ジョセフソン接合における巨視的量子トンネル現象
  2. 微細構造をもつ高温超伝導体を用いた高温超伝導体の電子状態の解明
  3. 高温超伝導体テラヘルツ光源の物性解明と開発
  4. 超伝導体/強磁性体多層膜の開発とスピン偏極準粒子注入の研究
  5. 微細加工を用いた革新的物性測定法の開発
  6. デバイス応用への高い可能性を秘めた新しい超伝導体の発掘