Device 8：2 端子試料で超伝導転移と見られる振る舞いを観測

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191 が大きく上昇する，絶縁体的な振る舞いを確認した．

◼ カリウムイオン電解質ゲーティングと電気抵抗温度特性測定（1回目）

次にT = 310 K，Bias = 30 mVでVG = 12 VまでGate電圧を印加した結果を示す（図 ５-83）．

図 ５-83：カリウムイオン電解質ゲーティング（1回目）

カリウムイオンインターカレーションのようなDrain電流の急上昇は見られなかったが，

VG = 12 Vまで順調にDrain電流が増加している．この状態で電解質を凍らせ，電気抵抗

温度特性を測定した（図 ５-84）．

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図 ５-84：VG = 0 V，VG = 12 Vの電気抵抗温度特性

VG = 0 Vの時と比較して，明らかに抵抗が減少している．またT = 100 ~ 300 K付近では

温度が低いほど抵抗も低くなっており，金属的な振る舞いと言える．

◼ カリウムイオン電解質ゲーティングと電気抵抗温度特性測定（2回目）

次にT = 310 K，Bias = 30 mVでVG = 25 VまでGate電圧を印加した結果を示す（図 ５-85）．

図 ５-85：カリウムイオン電解質ゲーティング（2回目）

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VG = 20 Vでカリウムイオンインターカレーションと見られるDrain電流の急上昇が観測

された．またVG = 25 VまでDrain電流の増加が確認できた．この状態で電解質を凍ら せ，電気抵抗温度特性を測定した（図 ５-86）．

図 ５-86：VG = 0 V，VG = 12 V，VG = 25 Vの電気抵抗温度特性

VG = 12 Vの時よりもさらに抵抗が減少している．また，温度が低いほど抵抗が低くなる

金属的な振る舞いもさらに顕著に見られている．したがってVG = 20 Vのカリウムイオン インターカレーションによってMoS2結晶薄膜はさらに高キャリア注入状態となり，金属 化が進行したと考えられる．

◼ 極低温領域の電気抵抗温度特性

Device 8においてさらに注目すべき結果は，VG = 25 Vにおける極低温領域の電気抵抗

温度特性の振る舞いである（図 ３-23）．

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（参考）図 ３-23：VG = 25 Vにおける極低温領域の電気抵抗温度特性

グラフを見るとT = 2 ~ 4 Kにおいて，さらに抵抗が減少しているように見える．測定点 としては3点しかないが，降温過程・昇温過程の両方で同じ振る舞いをしており，これが 正しい測定値と考えれば，この結果はMoS2結晶薄膜が超伝導化した可能性を示唆してい る．

◼ Device 8のまとめ

Device 8では3回の電気抵抗温度特性測定を行っており，その途中で断線することはな

かった．したがって，カーボンペーストの導入などにより改良されたデバイス構造において は，カリウムイオン電解質ゲーティングと電気抵抗温度特性測定を繰り返し行ってもMoS2

結晶薄膜が断線する可能性はさらに低減されたと言える．これによって様々なGate電圧の 印加量での抵抗温度特性測定が可能となり，今回は絶縁体-金属転移，さらには超伝導転移 したかもしれない，という段階まで研究を進行させることができた．

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