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| 講演名 | 2016-12-12 13:30 第一原理計算による多結晶酸化物薄膜の抵抗変化メカニズムの検討 ○森山拓洋・肥田聡太（鳥取大）・山崎隆浩・大野隆央（物質・材料研究機構）・岸田 悟・木下健太郎（鳥取大）  EID2016-18 SDM2016-99 エレソ技報アーカイブへのリンク：EID2016-18 SDM2016-99 |
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| 抄録 | （和） | 抵抗変化メモリ(ReRAM)の実用化において, 金属酸化物(MO)内に生成される導電性パスの物性解明が必須である. 薄膜導電性パスの直接的な物性調査は困難であるため, 第一原理計算を用いた導電性パスの物性予測が盛んに行われている. しかし, 実際のReRAM素子の大半が多結晶薄膜で構成される一方, 第一原理計算ではバルク単結晶が計算モデルとして採用されることが殆どであり, 多結晶薄膜の粒界における導電性パス生成機構の検討が不十分である. 本論文では, 多結晶NiO薄膜における抵抗変化が粒界で生じることを実験的に示した. また, 第一原理計算を用いて, 粒界での微視的な抵抗変化機構も予測した. NiO表面の伝導性が面方位に依存することに着目し, 多結晶NiO薄膜の粒界を構成する表面の再構成によって抵抗変化が生じ得ること確認した. MgOにおいても同様の傾向を示すことが確認されたことから, 微小表面のタイリングによってMOにおける粒界表面の多様な伝導性の変化を説明するモデルを提案した. |
| （英） | For practical use of Resistive Random Access Memory (ReRAM), clarifying physical properties of conducting path created in a metal oxide (MO) is important. These days, many studies predict characteristics of conducting path by using first-principles calculations, due to difficulties of direct observation of them. However, many calculations adopt TMO bulk single crystal model, whereas many ReRAM samples used in experiments consist of polycrystalline thin film, which means that the formation of conducting path in grain boundary of MO polycrystalline thin film is not considered in calculations. In this study, we experimentally clarified that the resistive switching is caused in the grain boundaries of the polycrystalline NiO film. Focusing on the surface orientation-dependences of MO surface conductivities, we also executed a first-principles molecular dynamics (MD) simulation at a finite temperature and clarified the drastic change of conductivity by a small amount of atom migration on the NiO grain surfaces. Since the MgO has the same tendencies, we suggested a model that can explain changes of the conductivities on MO grain surfaces by tiling micro surfaces that have various conductivities. | |
| キーワード | （和） | ReRAM / 粒界 / 第一原理計算 / NiO / MgO / / / |
| （英） | ReRAM / Grain boundary / First-principles calculation / NiO / MgO / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 116, no. 355, SDM2016-99, pp. 41-44, 2016年12月. | |
| 資料番号 | SDM2016-99 | |
| 発行日 | 2016-12-05 (EID, SDM) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | EID2016-18 SDM2016-99 エレソ技報アーカイブへのリンク：EID2016-18 SDM2016-99 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM EID |
| 開催期間 | 2016-12-12 - 2016-12-12 |
| 開催地（和） | 奈良先端科学技術大学院大学 |
| 開催地（英） | NAIST |
| テーマ（和） | シリコン関連材料の作製と評価 |
| テーマ（英） | Fabrication and Evaluation of Silicon Related Materials |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SDM |
| 会議コード | 2016-12-SDM-EID |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 第一原理計算による多結晶酸化物薄膜の抵抗変化メカニズムの検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | First-Principles Calculation Studies of Resistive Switching Mechanism in Polycrystalline Metal Oxide Film |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | ReRAM / ReRAM |
| キーワード(2)（和/英） | 粒界 / Grain boundary |
| キーワード(3)（和/英） | 第一原理計算 / First-principles calculation |
| キーワード(4)（和/英） | NiO / NiO |
| キーワード(5)（和/英） | MgO / MgO |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 森山 拓洋 / Takumi Moriyama / モリヤマ タクミ |
| 第1著者 所属（和/英） | 鳥取大学 (略称： 鳥取大) Tottori University (略称： Tottori Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 肥田 聡太 / Sohta Hida / ヒダ ソウタ |
| 第2著者 所属（和/英） | 鳥取大学 (略称： 鳥取大) Tottori University (略称： Tottori Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山崎 隆浩 / Takahiro Yamasaki / ヤマサキ タカヒロ |
| 第3著者 所属（和/英） | 物質・材料研究機構 (略称： 物質・材料研究機構) National Institute for Materials Science (略称： NIMS) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 大野 隆央 / Takahisa Ohno / オオノ タカヒサ |
| 第4著者 所属（和/英） | 物質・材料研究機構 (略称： 物質・材料研究機構) National Institute for Materials Science (略称： NIMS) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岸田 悟 / Satoru Kishida / キシダ サトル |
| 第5著者 所属（和/英） | 鳥取大学 (略称： 鳥取大) Tottori University (略称： Tottori Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 木下 健太郎 / Kentaro Kinoshita / キノシタ ケンタロウ |
| 第6著者 所属（和/英） | 鳥取大学 (略称： 鳥取大) Tottori University (略称： Tottori Univ.) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2016-12-12 13:30:00 |
| 発表時間 | 15分 |
| 申込先研究会 | SDM |
| 資料番号 | EID2016-18, SDM2016-99 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | no.354(EID), no.355(SDM) |
| ページ範囲 | pp.41-44 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2016-12-05 (EID, SDM) |
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