課題番号 ：S-19-MS-3004
利用形態 ：施設利用
利用課題名（日本語） ：無機系キラル結晶微細デバイスの作製
Program Title (English) ：Fabrication of micro-sized devices using inorganic chiral crystals
利用者名（日本語） ：島本 雄介1), 乾 皓人1), 西上 勇希1), 塩田 航平1), 宍戸 寛明1), 戸川欣彦1)
Username (English) ：Y. Shimamoto1), A. Inui1), Y. Nishiue1), K. Shiota1), H. Shishido1), Y. Togawa1)
所属名（日本語） ：1) 大阪府立大学 工学研究科 電子物理工学分野
Affiliation (English) ：1) Department of Physics and Electronics, Osaka Prefecture University

１．概要（Summary ）
キラルな構造が発するスピン偏極流の検出を行うため無機キラル結晶から成る微細デバイスを作製する。分子研・ナノテクノロジープラットフォームに整備されたマスクレス露光機などの最先端装置のリソグラフィ関連装置や高真空スパッタ装置などを活用しながら研究を進める。

２．実験（Experimental）
あらかじめ所属機関の共用装置である集束イオンビーム加工（FIB）装置を用いてバルク結晶からの微細試料の精密切り出しと基板上への精密配置を行った試料を持参した。分子研・ナノテクノロジープラットフォームに整備された高真空スパッタ装置を用いて電極を作製するなどして、キラル無機結晶微細デバイスの作製を進めた。

３．結果と考察（Results and Discussion）
デバイス作製時には結晶方位の制御が重要となる。FIB装置ではマイクロサンプリングツールを用いて試料の基板上への精密配置が可能である。例えば、電気計測用に作製した試料を示す（Fig.1）。この場合、結晶主軸がデバイス試料の面直方向を向いている。このような試料上に高品質電極を作製した。更に複数の参照電極を作製することにより、所望のキラル無機結晶微細デバイスの作製を進めている。
微細デバイスの作製にあたり、その作製過程の効率化が課題となっている。分子研・ナノテクノロジープラットフォームに整備されているマスクレス露光機などの最先端装置のリソグラフィ関連装置やレーザー加工機を活用してデバイス作製を進めることを計画している。

４．その他・特記事項（Others）
本申請と並行して、「無機系キラル結晶におけるキラル誘起スピン選択性」と題して、分子研・山本グループとの協力研究（ナノテクノロジープラットフォーム）を行っている。そこでは、無機キラル結晶におけるキラル誘起スピン選択性効果の検証を研究目標に掲げている。本申請はこれに密接に関連しており、そのために必要なデバイス作製の基盤技術を確立するものと位置付けられる。微細デバイスを作製するにあたり、分子研・山本グループのメンバーに技術支援いただいた。特に、廣部大地博士の協力を得て、実験を進めた。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) Y. Togawa, The 80th Okazaki Conference, 2019年5月17日.

６．関連特許（Patent）
なし