次世代電子デバイス用カルコゲナイド系相変化材料の研究
齊.

は じめ

藤雄

太に

本記事のトピックは，相変化材料というアモルファス相と結晶相を可逆的に変化させることができる薄膜材料である．
Te(テルル)系のカルコゲナイド(S,Se,Te といったカルコゲン元素を含む化合物)では，レーザーや電気パルスによって可逆的なアモルファス結晶の相変化が生じる．その際，二つの相の光の反射率変化を用いてデータを記録するのがBluray 等の光ディスクである(1)．そして，本記事で取り上げるのは，電気抵抗変化を利用した不揮発性のメモリ，PCRAM(PhaseChange Random Access Memory，相変化メモリ)である(2)．図(a)に相変化材料のアモルファス，結晶相の原子配置の違いを模式的に示した．アモルファス→結晶は，結晶化温度以上への加熱により，また，結晶→アモルファスは融解，急冷という過程を経て実現できる．レーザーや電気パルスの時間スケールは数十～数百ナノ秒である．
(b)には，現代のメモリ技術の階層構造を概略的に示した．
演算に用いられる SRAM や DRAM は動作速度が速いが低

図1( a )相変化材料におけるアモルファス，結晶の可逆的変化．(b)半導体メモリの階層構造．

容量，高価で揮発性という特徴を持つ．揮発性というのは，電源の供給がないとデータが消えてしまう特徴を言う．対極が Flash やハードディスク( HDD )に代表されるストレージップが存在する．近年，次世代型の不揮発性メモリとして，デバイスである．動作速度は遅いものの， DRAM 等に比べMRAM(Magnetoresistive Random Access Memory，磁気抵ると桁違いのデータを保存できる．また，不揮発性であるた抗メモリ)，ReRAM(Resistiveめ， USB メモリや外付けハードディスクは持ち運ぶことがFeRAM(Ferroelectricできる．さて，この階層構造における性能はログスケールでされ てい る． 本記事 で紹 介する PCRAM も その一 つで あある．つまり， DRAM と Flash の間には桁違いの性能ギャる．これらのメモリはそれぞれ一長一短であり，どれかのメRAM，抵抗変化メモリ)，RAM，強誘電体メモリ)などが研究

国立研究開発法人 産業技術総合研究所 ナノエレクトロニクス研究部門主任研究員(現在デバイス技術研究部門)(〒3058565 つくば市東 111)
A Study of Chalcogenide PhaseChange Materials for NextGeneration Electronic Devices; Yuta Saito(Nanoelectronics ResearchInstitute, National Institute of Advanced Science and Technology, Tsukuba. Present: Device Technology Research Institute)
Keywords: phase change material, chalcogenide, telluride, amorphous, electronic structure, nonvolatile memory, sputtering, density functional
theory2020年 2 月28日受理[doi:10.2320/materia.59.387]

ま て り あ 第59巻 第 7 号(2020)
Materia Japanモリが全てを置き換えるということは現時点では実現されておらず，それぞれの特徴に応じた使い分けが検討されている．最近， DRAM と Flash メモリの性能ギャップを埋める新しいタイプのメモリとして，ストレージクラスメモリ( SCM )というものが提案され， 2017年にインテルとマイクロンより製品化された．当初，詳細な材料については公表されなかったが，その後の分析等により，カルコゲナイド系相変化材料(GeSbTe)がメモリ層に用いられていること，つまり PCRAM であることが判明した．
このように実用化という大きな一歩を踏み出したばかりのPCRAM であるが，材料的な課題は未だに多い．特に，既存の相変化材料である Ge Sb Te 三元合金は，アモルファス相の安定性が低く，微細化によるセル間の熱擾乱や，自動車等の高温環境下における使用には耐えられない．また，電流印加によるジュール加熱を動作原理としているため，消費電力が他のメモリに比べて高いのも問題である．そこで本稿
では，著者がこれまで取り組んできた高耐熱性の相変化材料の開発と，従来メモリよりも低消費電力で動作する，いわゆる超格子型の相変化材料における研究について紹介する．

.

遷移金属相変化材料

図2( a ) HAXPES に よ る Cu2GeTe3 薄 膜 の ア モ ル フ
ァス，結晶相の価電子帯スペクトル．( b )第一原
理計算による結晶相の状態密度の計算結果．上から全状態密度， s 軌道， p 軌道， d 軌道の部分状態密度(5)．Copyright (2017), American Chemical Society. Reprinted with permission.

高耐熱性相変化材料として著者らが研究してきた化合物の一つが Cu2GeTe3(CGT)である．詳細な相変化材料としての特性は過去のまてりあ記事をご覧になっていただきたい(3)．

シャープになっていることがわかる．このように，遷移金属

本稿では，この材料が既存材料とどういった点で違うのか，を含む相変化材料において，アモルファス結晶の相変化でそれが他の新材料を探索する上で，どのような知見を与える

d 軌道の電子が重要な役割を担っていることを実験・理論にのか，という観点について説明する．図は放射光施設より確認した．ここで，GeSbTe 系材料の HAXPES の実

SPring 8 のビームライン BL47XU にて測定した CGT 薄膜験によると，価電子帯のスペクトル形状は大きくは変化しなの HAXPES(Hard Xray photoelectron spectroscopy，硬 X

いことがわかっており(7)，p 電子を主とする既存相変化材料

線光電子分光)スペクトル( a )と，第一原理計算( DFT )コーと，本提案の遷移金属相変化材料では本質的に相変化に伴うド WIEN2k(4) によって計算した CGT 結晶の価電子帯の状態結合変化が異なることを示唆している．

密度(b)である(5)．結晶膜とアモルファス膜で価電子帯のス

このように，p 電子主体の従来型相変化材料と比較して，ペクトルは概ね類似しているが，結合エネルギーが 4 eV あ

遷移金属相変化材料は d 電子が結合に関与していることがたりで結晶相のピークが顕著にシャープになっていることが示唆された．一方で，そのような結合様式の違いにもかかわわかる．第一原理計算の結果と照らし合わせると，そのエネ

らず， PCRAM にとって不可欠な両相の電気抵抗比やデバルギー領域は主に Te の p 軌道と Cu の d 軌道によって構成

イスにおけるジュール加熱での繰り返しスイッチングなど，されていることがわかった．ここで， CGT の結晶構造に着共通した物性を有していることがわかっている(3)．相変化材

目すると，どの元素も四配位結合をしており，カチオンサイ料は元々光ディスク用に研究が進展してきた経緯があり，アトを Cu と Ge が 2 : 1 の割合で，アニオンサイトを Te が占モルファスと結晶相の間で反射率変化が大きいことが必須あ有していることがわかる(図 2(b )挿入図)．このような遷移った．しかし，電気抵抗変化を原理とする不揮発性メモリに金属元素(Cu)とカルコゲン元素(Te)を含むカルコゲナイド

は反射率の違いは重要ではなく，多くの材料が不十分な反射系化合物半導体において，結晶構造に依存して遷移金属の d率変化という理由で見過ごされてきていた．そこで，これま軌道とカルコゲンの p 軌道が相互作用することが報告されで検討されてこなかった材料群の中で，特にアモルファスのている(pd 相互作用)(6)．遷移金属が四配位している場合，耐熱性向上に効果的と考えられた遷移金属を含む XTM Ge

結晶場理論により d 軌道から分裂した eg, t2g のうち， t2g がTe および XTM Sb Te ( XTM 遷移金属元素)三元系についTe の p 軌道と相互作用し結合軌道( C )，反結合軌道( A )をて，データベースを参考に研究を進めた．

形成し，対称性から p 軌道とは相互作用できない eg が非結計算の詳細について説明する．物質の反射率は，屈折率と合軌道( B )として残る(図 2( b )下図)．(a )の HAXPES の結消衰係数の光学定数によって決まるが，それらは誘電関数と果，この Cu の d 軌道の結合軌道(C)が結晶化に伴い顕著に密接な関係がある．微視的な分子や原子の分極率と巨視的な

新 進 気 鋭誘電率を関連づける式として，クラウジウス・モソッティのみであるが，これは結晶構造さえわかれば第一原理計算によ関係が知られているが，この式において物質の密度の項が含って計算することができる．様々な XTM Ge ( Sb )Te 三元まれている．つまり，相変化に伴う物質の密度変化が大きけ化合物の計算結果を，報告のある実験値とともに図に示しれば大きいほど誘電関数の変化も大きくなり，結果として反た．このように，多くの材料において，密度変化と反射率変射率変化が大きくなる．この密度変化が実は PCRAM にと化が線形な関係を示していることが見て取れる． PCRAMっては厄介である．なぜなら，相変化材料は一つ一つのメモにとってはなるべく小さな密度変化が求められる．その観点リセル内で電極金属や絶縁体などに周囲を囲まれた状態で，に基づくと，Cr2Ge2Te6 という化合物が最も小さな密度変化

107 回以上にも及ぶ繰り返し相変化を行う必要があるからでを示すことが示唆された．実際にこの材料を作製し，相変化ある．実際，アモルファスと結晶相の密度の違いが応力とし過程やメモリ特性を調査した結果， PCRAM 材料として優て蓄積し，最終的にデバイスの故障につながることが報告された特性を示すだけでなく，非常に興味深い物性や現象を示れている(10)．すなわち，アモルファスと結晶相はできるだすことが明らかになってきた(11)(12)．本 Cr2Ge2Te6 材料の詳

け密度の変化が小さい方が望ましい．一方で，そのような材細については，主たる研究者である畑山による記事を楽しみ

料は反射率変化も小さいため，光ディスクには相応しくなにしたい．このような従来と異なる視点に基づく材料探索にい．このことからも，光ディスクと PCRAM で，似ているよって，今後益々興味深い遷移金属カルコゲナイド材料が発ようだが実は材料探索の基準が異なることがわかる．

見されることを期待している(13)．

目的はアモルファス相( a )と結晶相( c )の密度変化(( rc ra )/ ra )がなるべく小さい材料を探すことである．クラウジ

.

層状相変化材料

ウス・モソッティの関係を拡張することで密度変化は反射率変化(( Rc Ra )/ Rc )と相関があることが期待される．ここ著者が取り組んでいるもう一つの材料系は，層状の相変化で，テルライド系の化合物のアモルファス相は，組成や構成材料である．ここで言う層状物質とは，一原子から数原子程元素にほとんど依存せず，可視光の波長域では反射率( Ra )度の共有結合した層が，ファンデルワールス力によって弱くがほぼ一定であることが多くの材料の実験から経験的にわか結び付けられた構造を有する物質である．最も一般的な相変っている(8) ．そのため，必要なのは結晶相の反射率( Rc )の化材料 GeSb Te 三元合金において， GeTeSb2Te3 の擬二元組成ラインが一番良く使われているが，その端の二元化合物である Sb2Te3 が層状物質である．Sb2Te3 の結晶構造を図( a)の挿入図に示す． TeSbTeSbTe が一つのユニットとなり，この五原子層がファンデルワールスギャップによって分け隔てられている．このように，a, b 軸方向と c 軸方向で高い異方性があることが見てとれる．最近，この Sb2Te3ともう一端の化合物である GeTe を原子レベルで交互に積層させた，いわゆる超格子型の相変化材料が低消費電力で動作するため注目を集めている(14)．なお，本超格子型相変化材料では，いわゆる従来のアモルファス結晶ではなく，結晶結晶間の相転移を利用している．この GeTe/Sb2Te3 において，半導体製造の汎用手法であるスパッタ法を用いて，いかに高い配向性を持たせながら成膜できるかがデバイス特性を決める上で重要である．著者は，様々な成膜条件で薄膜を作製し， X 線回折( XRD )法にて分析を行った結果，極めて高い配向性を有する Sb2Te3 薄膜の作製手法を見出した．図 4(a)は A ～C の異なる三条件で作製した Sb2Te3 薄膜の XRD結果である．すべて50 nm の厚さである．強度の違いを除けばどの膜も(00X )(X＝3, 6, 9…)のピークのみ観察されることから，c 軸が面直方向に，言い換えればファンデルワールスギャップが基板表面に平行に成膜されていることがわかる．これは，異方性構造に起因して，表面エネルギーの低いファンデルワールス層の Te 終端面を出したい特性を反映し

図3

様々なテルライドのアモルファス結晶相間の密度変化と反射率変化の関係(8)．実験値は文献(9)．
Copyright (2019), The Japan Society of AppliedPhysics.

ま て り あ 第59巻 第 7 号(2020)
Materia Japanているものと考えられる．このように，層状物質では弱いファンデルワールス力の存在によって，いわゆる基板と膜のエピタキシャル関係が満たされていなくても layer by layer
成長できることが知られており，ファンデルワールスエピタ

到達した原子や原子群が逐次的に結晶核生成・成長し，十分な下地が完成する前に原料は連続的に供給されるため，膜全体としては結晶粒が小さく，品質の向上につながらない．また，室温で50 nm の厚さまでアモルファス膜を成膜してから熱処理を施すと，成膜させながら加熱・結晶化させるときに比べて原子の動きに対する拘束が強く，また，膜内の至る所で核生成してしまい，十分な品質を持った結晶膜にはなることができない．ここでは紙面の都合上，成膜の温度に関する違いを示したが，それ以外にもこれまで基板や下地材料が成膜に及ぼす影響や(17)，スパッタターゲットの組成による膜質の違いなども明らかにしており(18) ，単純と思えるスパッタによる成膜でも，結晶化といった現象や配向性といった構造由来の特徴を最大限に引き出すためには，材料学的見地から細やかなチューニングが必要であることを学んだ．
この手法は Sb2Te3 薄膜だけでなく，Sb2Te3 を構成要素とする超格子膜や，類似の組成である Bi Te 系の化合物の成膜にも適用可能な汎用性の高いものである．図 4(b)は SiTe( 1 nm ) / Sb2Te3 ( 4 nm ) と い う 超 格 子 構 造 の 断 面 TEM(Transmission electron microscopy，透過電子顕微鏡)像である(19) ．コントラストは方位の異なる結晶粒によるもので，面内方向には回転の自由度が存在することを示唆しているが， SiTe と Sb2Te3 の原子番号差に起因する濃淡のラインが少なくとも観察領域全域( 1.2 mm )にわたって基板に平行に観察されている．図 4( c )は二段階成膜法により作製し図4( a )異なる条件で作製された Sb2Te3 薄膜の XRD
結 果 ． ( b ) SiTe / Sb2Te3 の 断 面 透 過 顕 微 鏡 組織(19)．(c) Bi4Te3 の HAADFSTEM 像と組成分
析マッピング(20)．Reproduced by permission of
The Royal Society of Chemistry.

た Bi4Te3 薄膜の断面 HAADFSTEM(Highangle

annulardarkfield scanning TEM，走査透過電子顕微鏡法の円環状検出器による暗視野法)像と EDX(Energy dispersive Xray
spectroscopy ，エネルギー分散型 X 線組成分析法)マッピン

グの結果である(20)．HAADFSTEM 像で黒いコントラストのところは原子が存在しないところ，すなわちファンデルワキシーと呼ばれている(15)．しかし，今回の結果はファンデールスギャップである． Bi4Te3 は Bi2Te3 の五原子層と Bi2

ルワールスエピタキシーだけでは説明できず，成膜条件の違の二原子層がファンデルワールスギャップを介して交互に積いで非常に敏感に X 線回折強度が左右されることがわかっみ重なった構造をしており(図 4(c)右)，原子レベルの EDXた．それぞれの成膜条件だが，A は，はじめに 3 nm の膜を組成分析マッピングでも鮮明に原子の並びが観察されている．

室温で成膜し，その後成膜装置内で230°Cに昇温・加熱しな

Sb2Te3 はじめ，Bi2Te3 や Bi4Te3 は代表的な熱電変換材料でがら47 nm を成膜したものである．ここで，室温で成膜したあり，さらに最近では強いスピン軌道相互作用に起因したト3 nm 膜はアモルファス相であり，装置内で加熱されることポロジカル材料であることも知られており，様々な応用へとにより結晶化する．この初期の極薄膜層をシード層と称する．

注目されている電子材料である．スパッタ法という汎用性のB は， 230 °C で 50 nm 成膜したものである． 230 °C の in situ

ある方法で高い配向性をもった薄膜が作製できることは，種成膜では，結晶化と膜成長が同時に進行する．C は，室温で々のデバイス応用を検討する上で極めて重要であると考えて50 nm 成膜してから230°Cまで加熱し結晶化させたものであいる．

る． A の，シード層を低温で成膜してから，残りの膜を高最後に， GeTe / Sb2Te3 超格子型相変化メモリにおける電温で成膜する手法を二段階成膜法と呼んでいる(16) ．二段階

気抵抗変化の起源に関する一考察を述べる．元々，この超格成膜法では，アモルファス状態の極薄膜が装置内で加熱され子では Ge 原子の局所構造変化によって低消費電力動作が可ていく過程で，優先的に Te の終端面を表面に出しながら結能であるという理論コンセプトのもと設計，作製され，実際晶化が進行していくと考えられる．そのような Te の終端面のデバイスで動作実証されてきた(21) ．しかし，その後，世が存在すると，高温で成膜する際，スパッタによって基板に界中のグループから，実際にできている超格子膜は当初想定飛んできた新たな原子は，シード層の結晶方位に揃ってしていた構造よりも複雑であることが指摘され始めた(22) ．

layerbylayer に結晶化が進行するので，高い配向度が得ら

そこで，それでは二つの状態における電気抵抗の差を産み出れる．一方，はじめから230°Cに加熱されていると，基板にす要因は何であるか，という疑問が沸き起こり，様々なモデ

新 進 気 鋭ルミレベル( EF ＝ 0 eV )が価電子帯内部，すなわち p 型半導体的に，GST236は伝導帯に来る(n 型)ことがわかった．
Ge Sb Te の化学量論三元化合物において， GeTe Sb2
Te3 の擬二元ライン上にあれば電荷は 0 になるが，ひとたび組成がラインからずれると，アンチサイト欠陥が生じ，電荷中性条件を満たすため電子またはホールを生成する．それにより多数キャリア濃度が大きく変調され， EF のシフトを引き起こす(図 5(c))．ここで，化学量論組成の GST 結晶では，Ge の空孔の形成エネルギーが極めて低く，不可避的に大量のホールを産み出すことで縮退した p 型半導体になることが知られている(28)(29) ．すなわち， EF は価電子帯上端にあると考えられている．そこに局所的な組成変調によってホールがさらにドープされれば EF は価電子帯内部へシフトするが，電子濃度が増すと，すでに存在したホールと補償するた
め， EF はバンドギャップ内にシフトする．これは抵抗の上昇を招く．実際の超格子では様々な組成のファンデルワールスブロックが膜全体に存在し，それらを総合してデバイスの抵抗値が決まる．セット状態は低抵抗状態であるが，この場合，超格子膜全体にわたって化学量論組成を有するブロックが存在するため，膜全体としての EF の分布は小さく，価電子帯上端に集まっている(図 5(d )上)．一方，比較的高い電圧パルスによって実現される高抵抗状態(リセット)では，組成ずれを起こしたブロックが多数形成されていることから，EF の分布は広がる(図 5(d)下)．そして，一部はバンドギャップ内部にまでも進展する．系全体として EF は一定の値をとるため，伝導帯端(Ec)と価電子帯端(Ev)が図 5(d)右下に示すように変化すると考えられる．これはまさにアモルファス半導体のような不規則系の物質のバンド構造を彷彿とさせ
図5(a)二つの Ge2Sb2Te5(GST225)層における二層ス
イッチングモデル．( b ) GST214 と GST236 の電子状態密度．(c) GST 組成によるフェルミレベル(EF)の変化．(d)セット，リセット各状態における EF 分布．Reprinted from (27), with the permission of AIP Publishing.

るものであり，これが高抵抗の原因なのではないかと考えている．世界的にも未解決のトピックとして未だに議論が続いているが，今後現象を包括的に説明できるモデルの構築に役立てればと期待している．

.

まとめと今後の展望

以上，著者が取り組んできた材料について説明した．不揮ルが提案されている(23)(26) ．ここでは著者の提案したモデ

発性の相変化メモリ用の材料研究をベースとしていたつもり

ルについて説明する(27) ．実験的によく観察されている現象だったが，俯瞰するといかに様々な研究テーマに発散していが，二つのファンデルワールスブロックの間で，二原子層がたことが自覚できた．自分でコントロールしていたつもり一つのブロックからもう一つのブロックへと切り替わることが，実は材料に導かれていたと感じることもできる．実際，である(図(a ))．その結果，組成の局所的なばらつきが生

2 の遷移金属 相変化材料と 3 の層状 相変化材料の研究を融合じる．例えば典型的な Ge2Sb2Te5(GST225)を結合に寄与すした形で，最近では遷移金属層状 カルコゲナイドという物質る p 軌道の不対電子の数のバランスで考えると，(＋ 2 )× 2に注目している．MoS2 や WTe2 といった遷移金属ダイカル＋(＋3)×2＋(－2)×5＝0 となる(Ge, Sb はカチオンサイト

コゲナイドという物質群が，近年盛んに研究されているが，であるので電子を放出するという意味で＋， Te は逆にアニ

その特徴の一つが，バルクからモノレイヤー(ML)にするとオンなので－の符号がつく)．つまり総電荷は 0 である．し間接遷移から直接遷移型の半導体に変化することである．著

かし，GST214で同じ計算を行うと－1，GST236は＋1 とな

者は，全くの別の研究から偶然 HfGeTe4 という三元の遷移る．すなわち，それぞれ電子が少ない組成，多い組成とな金属層状テルライドを発見し，バンド計算を行った結果，図る．実際，これら二つの化合物について電子状態密度を第一に示すように，この物質もバルクでは間接遷移だが，モノ原理計算で計算すると，図 5 ( b )のように GST214 ではフェレイヤーにすることで直接遷移化することを三元化合物で初

ま て り あ 第59巻 第 7 号(2020)
Materia Japan図6HfGeTe4 のバルクとモノレイヤーのバンド構造．

めて明らかにすることができた(30)．このような数 Å 程度のモノレイヤーにおける機能の発現は，微細化の極限を実現するトランジスタや発光デバイス用の電子材料として今後益々注目を集めていくものと期待している．このように，著者自身時々何がメインの研究テーマか自分でもわからなくなる時があるが，これからも材料が導いてくれると信じ，研究に邁進していきたいと感じている．
最後に，これまでお世話になってきた人は大勢いるが，特に著者の材料に対する価値観の醸成に大きな影響を与え続けてくれた，東北大学須藤祐司教授，産総研 Paul Fons 博士(現慶應義塾大学教授)，ゲルツェン記念ロシア国立教育大
学 Alexander V. Kolobov 教授に感謝を述べたい．
本研究は JSPS 科研費17H02908, 18K14306, 18H02053,19H02619および JSTCREST(JPMJCR14F1)の助成を受けたものです．

文

献Matsunaga, K. Kifune, R. Kojima and N. Yamada: Phys. Rev.
B, 76(2007), 115124.
( 8 ) Y. Saito, S. Hatayama, Y. Shuang, S. Shindo, P. Fons, A. V.
Kolobov, K. Kobayashi and Y. Sutou: Appl. Phys. Exp., 12(2019), 051008.
( 9 ) Y. Saito, Y. Sutou and J. Koike: J. Phys. Chem. C, 118(2014),
2697326980.
(10) A. Lacaita: Sol. Stat. Electro., 50(2006), 2431.
(11) S. Hatayama, Y. Sutou, S. Shindo, Y. Saito, Y.H. Song, D.
Ando and J. Koike: ACS Appl. Mater. Interfaces, 10(2018),27252734.
(12) Y. Shuang, Y. Sutou, S. Hatayama, S. Shindo, Y. H. Song, D.
Ando and J. Koike: Appl. Phys. Lett., 112(2018), 183504.
(13) S. Mori, S. Hatayama, Y. Shuang, D. Ando and Y. Sutou: Nat.
Commun., 11(2020), 85.
(14) 富永淳二応用物理，84(2015), 10911096.
(15) A. Koma and K. Yoshimura: Surf. Sci., 174(1986), 556560.
(16) Y. Saito, P. Fons, L. Bolotov, N. Miyata, A. V. Kolobov and J.
Tominaga: AIP Adv., 6(2016), 045220.
(17) Y. Saito, P. Fons, A. V. Kolobov and J. Tominaga: Phys. Stat.
Sol. (b), 252(2015), 21512158.
(18) Y. Saito, P. Fons, A. V. Kolobov, K. V. Mitrofanov, K.
Makino, J. Tominaga, S. Hatayama, Y. Sutou, M. Hase andJ. Robertson: J. Phys. D Appl. Phys., 53(2020), 284002.
(19) Y. Saito, J. Tominaga, P. Fons, A. V. Kolobov and T.
Nakano: Phys. Stat. Sol. (RRL), 8(2014), 302306.
(20) Y. Saito, P. Fons, K. Makino, K. V. Mitrofanov, F. Uesugi,
M. Takeguchi, A. V. Kolobov and J. Tominaga: Nanoscale, 9(2017), 1511515121.
(21) R. E. Simpson, P. Fons, A. V. Kolobov, T. Fukaya, M. Krbal,T. Yagi and J. Tominaga: Nat. Nanotech., 6(2011), 501505.
(22) J. Momand, R. Wang, J. E. Boschker, M. A. Verheijen, R.
Calarco and B. J. Kooi: Nanoscale, 7(2015), 1913619143.
(23) X. Yu and J. Robertson: Sci. Rep., 6(2016), 37325.
(24) H. Nakamura, I. Rungger, S. Sanvito, N. Inoue, J. Tominaga
and Y. Asai: Nanoscale, 9(2017), 93869395.
(25) H. Shirakawa, M. Araidai and K. Shiraishi: Jap. J. Appl.
Phys., 57(2018), 04FE08.
(26) N. K. Chen, X. B. Li, X. P. Wang, S. Y. Xie, W. Q. Tian, S.
Zhang and H. B. Sun: IEEE Trans. Nanotech., 17(2018), 140
146.
(27) Y. Saito, A. V. Kolobov, P. Fons, K. V. Mitrofanov, K.
Makino, J. Tominaga and J. Robertson: Appl. Phys. Lett., 114(2019), 132102.
(28) A. H. Edwards, A. C. Pineda, P. A. Schultz, M. G. Martin, A.
P. Thompson, H. P. Hjalmarson and C. J. Umrigar: Phys.
Rev. B, 73(2006), 045210.
(29) T. Siegrist, P. Jost, H. Volker, M. Woda, P. Merkelbach, C.
Schlockermann and M. Wuttig: Nat. Mater., 10(2011), 202
208.
(30) Y. Saito and J. Robertson: APL Mater., 6(2018), 046104.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

( 1 ) M. Wuttig and N. Yamada: Nat. Mater., 6(2007), 824
832.
( 2 ) P. No áe, C. Vall áee, F. Hippert, F. Fillot and J.Y. Raty: Semicond. Sci. Technol., 33(2018), 013002.
( 3 ) 須藤祐司，齊藤雄太，小池淳一まてりあ，53(2014), 45
51.
( 4 ) K. Schwarz and P. Blaha: Comp. Mater. Sci., 28(2003), 259
273.
( 5 ) Y. Saito, Y. Sutou, P. Fons, S. Shindo, X. Kozina, J. M.
Skelton, A. V. Kolobov and K. Kobayashi: Chem. Mater., 29(2017), 7440
7449.
( 6 ) J. E. Jaffe and A. Zunger: Phys. Rev. B, 29(1984), 1882
1906.
( 7 ) J.J. Kim, K. Kobayashi, E. Ikenaga, M. Kobata, S. Ueda, T.



齊藤雄太

2013年 3 月 東北大学大学院工学研究科博士課程修了
2013年 4 月 産業技術総合研究所 産総研特別研究員
同研究員
2014年 4 月
2017年 4 月 ケンブリッジ大学 客員研究員 (併任)2018年10月 現職
専門分野電子材料，固体化学◎不揮発性メモリ用カルコゲナイド材料の研究に従事．スパッタ法による薄膜作製と各種材料分析，第一原理計算やデバイス特性評価を中心に活動．
現在は，カルコゲナイド材料の様々な応用を目指した研究も展開．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

新 進 気 鋭