WO2002021598A1 - Dispositif electronique a conductance controlable - Google Patents

Description

明 細 書 コンダクタンスの制御が可能な電子素子 技術分野

この発明は、 対向する電極間において架橋、 細線及び/又はポイントコンタク トを形成し、 細くし又は切断し得る電子素子、 並ぴにこの電子素子を用いてコン ダクタンスを制御する方法に関する。 従来技術

従来、 架橋、 細線、 ポイントコンタクトを構築することによりコンダクタンス 制御する方法に関していくつか報告されている力 S (j.K.Gimzewski and R.Moller: Phys. Rev. B36 (1987) 1284、 J.L.Costa-Kramer, N.Garcia, P.Garcia—Mochales.P.A.Serena.M.I.Marques and A.Corrcia: Phys. Rev. B 55 (1997) 5416 、 H.Ohnishi and Y.Kondo and K.Takayanagi: Nature 395 (1998) 780など） これら【ま、 図 Itこ示すよう ίこ、 架橋、細線、 ポイントコンタクトの構築が、 ピエゾ素子を付けた金属針（金、銀、 銅、 タングステンなど） と対向する金属基板 （金、 銀、 銅など） との間で行われ ている。 はじめに、 ピエゾ素子に を加えることにより、 ピエゾ素子を延ばし て金属針を対向基板と ¾ させる。 次に、 ピエゾ素子に加えた電圧を徐々に小さ くすることによりピエゾ素子を収縮させ、 金属針と対向基板との間の接触を次第 に切り離す。 この切り離される過程において、 金属針と対向基板との間で、 金属 原子 （金、 銀など） から構成される架橋 （細線あるいはポイントコンタクトを含 む） が構築される。

しカゝし、 この手法を用いて電子素子を構築した場合には電極 （即ち、 金属針） を移動させるピエゾ素子を必要とし、 この電極が移動するために電気素子を回路 内などに組み入れることは困難である。 さらに、 ピエゾ素子を駆動させるための 電極が余分に必要であるため、 高密度に集積化した回路に組み入れるのには適さ ない。 また、 量子ィヒされたコンダクタンスを生じる細線あるいはポイントコンタ クトを含む架橋を構築するには、 ピエゾ素子の移動を複雑かつ精密に制御する必 要がある。 このような機能を持った電子素子を実用的に作成することは困難であ る。 発明が解決しょうとする課題

本発明は、 電極間で量子化されたコンダクタンスを生じる細線あるいはボイン トコンタクトを含む架橋を構築する手法を提供するとともに、 その架橋のコンダ クタンスを容易に制御する手法を提供する。 さらに、電極間に構築した前記架橋、 細線、 ポイントコンタクトによるコンダクタンスの制御を利用した電子素子を提 供することを目的とする。 を解決するための手段

本発明は、 上記目的を達成するために、

( 1 ) 電子素子の一方の電極に、 イオン導電性と電子導電性とを兼ね備えた混合 導電体材料を用いる。

( 2 ) この電子素子を使用するにあたり、 前記混合導電体電極と対向する電極の 間に と電流を加えることにより、 前記混合導電体材料内の可動イオンを移動 させ、 前記電極上にそのイオン （原子） カゝら構成される原子スケールからナノメ 一トルサイズの突起物を形成する。 この突起物をさらに成長させて対向する電極 と接触することによって、 前記電極間に前記イオン （原子） から構成される架橋 を構築する工程と、 前記架橋の構築後、 加える電圧極性を逆にすることにより、 前記架橋を構成するイオン （原子） を元の混合導電体電極に戻して前記架橋を細 くさせ又は切り離す工程とを、目的に応じて適宜繰り返すようにしたものである。

( 3 ) 上記の （2 ) において、 電極間の電圧又は電流を制御することにより、 コ ンダクタンスの量子化が生じる細線あるいはポイントコンタクトを含む架橋を構 築するようにする。

( 4 ) 上記 ( 2 ) または （3 ) によって構築された電極間の架橋、 細線、 ポイン トコンタクトにおいて、 そのコンダクタンスの制御を利用して電子素子として機 能するようにした。 即ち、 本発明の主題は、 イオン伝導性及び電子伝導性を有する混合導電体材料 から成る第一電極及び導電性物質から成る第二電極により構成され、 電極間のコ ンダクタンスを制御することが可能な電子素子である。 この混合導電体材料とし ては A g ₂ S、 A g ₂ S e、 C u ₂ S又は C u ₂ S eが好ましい。

本発明の別の主題は、 前記第一電極に対して第二電極が負となるように前記電 極間に電圧を印加して可動イオンを前記第一電極から第二電極方向へ移動させる ことにより、 前記電極間に架橋が形成された上記の電子素子である。

本発明の更に別の主題は、 上記の電子素子の第一電極に対して第二電極が負と なるように前記電極間に電圧を印加し、 可動イオンを前記第一電極から第二電極 方向へ移動させることにより前記電極間に架橋を形成する段階、 及び前記電極間 の電圧極性を逆にすることによって前記架橋を細くし又は切断する段階の少なく とも一つの段階から成る電極間のコンダクタンスを制御する方法である。

本発明のまた別の主題は、 前記電極間にパルス状の電圧を印加することにより コンダクタンスを制御する上記の方法である。

また、 上記の電極間のコンダクタンスは量子化されていてもよく、 特にコンダ クタンス (G) が

^ 2e² N

G = ∑ Ti

n i=i

(式中、 eは電気素量、 hはプランク定数、 T iは i番目の伝導に寄与するチヤ ンネルの透過確率である。 ) で表されることが好まし 、。 図面の簡単な説明

第 1図は、 従来のピエゾ素子を用いた金属針による架橋、 細線、 ポイントコン タクトを構築する方法を示す図である。 第 2図は、 本発明の架橋、 細線、 ポイン トコンタクトを構築する方法とその方法を利用した電子素子の具体例を示す図で ある。 第 3図は、 混合導電体材料として A g ₂ Sを用いて、 電極間に架橋が構築 される様子を示す図である。 第 4図は、 電極間に構築された架橋が切り離される 様子を示す図である。 第 5図は、 量子化されたコンダクタンスが生じる架橋が構 築される様子を示す図である。 第 6図は、 量子ィヒされたコンダクタンスを有しな がら架橋が切り離される様子を示す図である。 第 7図は、 架橋の構築及び切り離 しに伴う電圧並びに電流変化を制御する様子を示す図である。 第 8図は、 コンダ クタンスの制御を利用する例を示す図である。 第 9図は、 混合導電体材料として Ag₂Seを用いて、電極間に架橋が構築される様子を示す図である。第 10図は、 混合導電体材料として C u ₂ Sを用いて、 電極間に架橋が構築される様子を示す 図である。 発明の実施の形態

固体結晶内でも水溶液内と同じようにィオンが容易に可動することが出来る物 質が知られており、 イオンのみが伝導する物資はイオン導電体と呼ばれ、 イオン およぴ電子が伝導する物質は混合導電体と呼ばれる。

本発明の可動イオン （原子） の移動により電極間に架橋を構築した電子素子の 具体例を図 2に示す。 本発明は、 図 2に示す様に、 対向する電極の一つに混合導 電体材料から成る第一電極 11を用いるものである。また、電極（11及び 12) を基板 13から少し浮力すような構造も考えられ、 この場合には図 2中の電極間 に基板は存在しないことになり、 架橋は空間で作成されることになる。

二つの電極間距離は通常約 100 n m以下、 好ましくは約 10 n m以下、 より 好ましくは約 5 nm以下である。 但し、 この電極間の最適な距離はその間の絶縁 性や電極材料等により変ィ匕する。 例えば、 電極を半導体若しくは絶縁体の膜又は 基板上に置く場合又は上述のように基板を用いない場合によって、 最適な距離は 変ってくるので、 最適な結果が得られるよう、 電極間距離を適宜調整する必要が ある。 上記の電極間距離はこのような事情を考慮しておよその目安を挙げたもの である。

また、 本発明の電極間には IV以下、 好ましくは 0. 5V以下、 より好ましく は 0. IV以下の電圧を印加し、 流れる電流は 10 Ομ A以下、 好ましくは 50 μ Α以下、 より好ましくは 10 μ Α以下である。 また、 この電子素子の消費電力 は 10一⁴ W以下、好ましくは 10— ⁵W以下、より好ましくは 10— ⁶W以下である。 本発明の混合導電体材料としては、 Χ₂Ϋ (式中、 Xは l b族金属 (Cu, A g， Au)、 Yは V I a属元素 （0， S, S e, T e, P o) である。） 表される ィ匕合物、 複合カルコゲナイド系として、 Cu_xMo ₆S₈、 Ag_xMo₆S₈、 Cu_x Mo ₃S e ₄、 Ag_xMo₃S e₄、 Cu_xMo ₃S₄、 Ag_xMo₃S₄、 AgC r S e ₂、 金属間化合物として、 L i _xA l (x = 0より大 3未満)、 L i _xS i _y (x = 0より大 10未満、 y = 0より大 25未満）、 酸化物として、 M_xWO₃ (M；ァ ルカリ金属、 2又は11、 x=0より大 1未満）、 M_XM， O₂ (M ;アルカリ金 属、 Ag又は H、 x = 0より大 1未満、 M， ； T i、 C o又は C r)、 カルコゲン 層間化合物として、 MM， X₂ (M ;アルカリ金属、 Ag又は Cu、 M，； T i、 Z r、 Nb、 丁&又は 0、 X ; S又は S e) 等が挙げられるが、 X₂Y (式中、 Xは I b族金属 (Cu, Ag, Au)、 Yは V I a属元素 （O， S， S e， T e， P o) である。）表される化合物が好ましく、 この中でも特に Xが Cu又は A gで あり、 Yが S又は S eの場合（Ag₂S、 Ag ₂S e、 Cu₂S、 Cu₂S e) が好 ましい。 更に、 これらは単体でもよく、 またこれらの混合物でもよい。

第一電極に対向する第二電極としては導電性物質で作成したものであれば特に 制限はないが、 導電性物質としては導電性金属が好ましい。

図 2に示す電子素子の第一電極に対して第二電極に適当な負電圧を加えると、 電圧と電流の効果により、 混合導電体内の可動イオン 14が第一電極 1 1の表面 に析出する。 可動イオン （原子） の析出により出来た突起物.をゆっくり長く成長 させることにより、 対向する電極 1 2と接触して架橋 1 5ができる。

ここで、 可動イオンは第一電極の混合導電体を構成する原子のうちの少なくと も一つがイオン化されたものであり、 混合導電体内を動くと共に、 条件によって 混合導電体から中性原子となって流出する。 即ち、 第一電極に対して第二電極に 適当な負電圧を加えると、 混合導電体を構成する原子は可動ィオンとなって第二 電極の方向へ電極内を移動し、 電極から外へ出て架橋を形成するがその段階では 可動イオンは中性の原子状態となって架橋を形成する。 例えば、 この可動イオン は、 混合導電体が上記 X₂Y (ΧΥは上記と同様） の場合には Χ⁺であり、 Ag ₂ Sの場合には A g+であり、 電極間に形成される架橋は原子 X又は «子から成 る。 この明細書ではこのような事情を考慮して可動イオン及び原子を可動イオン (原子） と略記することがある。

また、 加える の極性を逆に変えることにより、 接触していた架橋 15が電 圧と電流の効果により細くなって接触が切り離される。

また、 この時の電極間の電圧と電流を制御することによって、 コンダクタンス の量子ィ匕が生じる細線ある 、はボイントコンタクトを含む架橋を構築することや 架橋により電極間のコンダクタンスを制御することが可能である。 さらに、 この 構築された架橋のコンダクタンスの制御を利用して電子素子を作製することが可 能になる。 以下、 実施例により本発明を例証するが、 これらは本発明を制限することを意 図したものではない。

実施例 1

まず、 混合導電体 A g ₂ S結晶の電極を気相成長法により作製する。 本実施例 では、 対向する導電性の電極の材料として白金を用い、 基板は絶縁性材料を用い た。 これらの電極間の間隔を 1ナノメートル程度にして電極間でトンネル電流が 流れるようにした。

このようにして作成された電子素子を用いて、 Ag₂S電極と白金電極の間に 電圧を加え、 5 OmV/秒で電圧を掃引した。 その電極間に架橋が構築される様 子を図 3に示す。 図中の電圧は、 Ag₂S電極を基準として、 Ag₂S電極に対す る導電性電極の電位を示す。 加える電圧が V=0〜一 0. 3 V付近では、 電極間 の抵抗は比較的大き 、値を持ち、 その抵抗は電圧の増加に従 、次第に低下する。 これは、 Μ]ϊの増加に伴い Ag₂S電極内の可動銀イオン （原子） が Ag₂S電極 の表面に析出して、 電極間の距離が狭くなることに起因する。 が V =—0. 3 V付近になると急激に抵抗値が減少する。 これは、 可動銀イオン （原子） の析 出により形成された突起物が対向する電極する白金電極と接して架橋が形成され ることによるためである。 抵抗が急激に低下した後の V =—0. 3 V〜一 0. 4 9 Vの間では、 抵抗値がゆっくり減少する。 これは、 可動銀イオン （原子） が A g ₂ S電極内からさらに移動して来ることにより、 構築された架橋が次第に太く なるためである。

実施例 2

次に、 実施例 1と同じ電子素子を用いて、 そこで構築された架橋が切り離され る様子を図 4に示す。 ここでは、 加える電圧の極性を架橋の構築時とは逆に切り 替えた。電圧が V= 0〜 0 . 2 0 V付近までは、架橋の抵抗はゆつくり増加する。 これは、 架橋を構成する銀原子が少しずつ移動して A g ₂ S電極へ戻るために、 架橋が次第に細くなるためである。 そして、 急激な抵抗の増加が V= 0 . 2 0 V 付近で認められる。 この抵抗の急激な抵抗の増加は、 架橋が切り離されて、 電流 が架橋を通ってではなく、 トンネル効果によって流れるようになるためである。 すなわち、 電圧の極性を変化させることにより、 銀突起物を伸ばして架橋を構 築したり、 反対に構築した架橋を細くして切り離すことができる。 この架橋の構 築は、 電極間に加えた電圧と電流の効果により、 A g ₂ S混合導電体電極内の可 動銀イオンがその表面上に移動した後、 銀金属原子となって析出して突起物を形 成する。 この突起物が長く成長して、 対向する白金の電極と接合することにより 架橋が構築される。 一方、 架橋の切り離しは、 加える電圧の極性を逆にすること により、 架橋を構成している銀原子が A g ₂ S混合導電体電極に移動して戻るこ とにより、 架橋が細くなるために生じる。

実施例 3

次に、 実施例 1の電子素子を用いて、 コンダクタンスの量子化が生じる細線あ るいはポイントコンタクトを含む架橋の構築される様子を図 5に示す。 実施例 1 では架橋の形成が急激に起こるため、 コンダクタンスの量子化が生じる細線ある いはポイントコンタクトを安定に構築することは出来ない。 そこで、 本実施例で はカ卩える flffiをなるベく小さくして、 銀突起物の成長をゆっくり行いながら架橋 を形成した。

電極間に比較的小さな電圧 V =— 2 5 mVを加え続けると、 数分〜数十分後に 電極間に架橋が構築された。 図 5に架橋の構築の様子を示す。 図 5中の横軸の時 間の始点は架橋が形成される直前の任意の時間を 0とした。 時間が 5秒付近で架 橋が形成され、 時間の経過と共に電極間の抵抗はゆっくり減少した。 この抵抗の 減少は架橋が時間とともに次第に太くなるためである。 この時、 図 5中の *印の 矢印で示すように、 抵抗値が階段状に減少する。 これは、 架橋が構築される段階 において、 コンダクタンスの量子ィ匕が生じる細線やポイントコンタクトが架橋内 に形成されていることを示す。 実施例 1のように 5 0 mV/秒で電圧を掃引した場合には、 V =— 0 . 3 V以 下で架橋が構築されるが、 本実施例の場合のように、 電極間に数十 mV付近の弱 い電圧をかけた場合であっても、 時間さえかければ架橋は構築されうる。

実施例 4

本実施例では、 実施例 3で架橋が生成した電子素子を用いて、 架橋が構築され た電極間に、 電圧 V =—2 5 mVではなく、 反対の極性で比較的小さな電圧 V = + 5 mVを加えたところ、 数分〜数十分後に架橋が切り離された。 その様子を図 6に示す。 図 6中の横軸の時間の始点は電圧を加える直前の任意の時間を 0とし た。 実施例 3とは反対に、 時間の経過と共に電極間の抵抗はゆっくり増加した。 この抵抗の増カ卩は、 構築した架橋が時間と共に次第に細くなるためである。 図 6 の *印の矢印に示すように、 架橋が切り離される寸前に抵抗が階段状に増加して おり、 これは架橋内にコンダクタンスの量子化が生じる細線ある 、はボイントコ ンタクトが含まれていることを示す。

実施例 5

本実施例では、 電極間に架橋を構築及び/又は切り離すことにより電極間のコ ンダクタンスを制御する。 実施例 1と同様に用意した電子素子を用いて、 架橋の 構築及び切り離しに伴う電圧並びに電流特性を制御する様子を図 7に示す。

電圧を 0 . 2 0 V → 0 V → - 0 . 2 3 V → 0 V → 0 . 2 Vと 変化させて加えた時に流れる電流は、 図中の矢印の番号で示したように 2 1→2 2→2 3→2 4と変ィヒする。

架橋がまだ構築されていない領域 2 1では、 わずかな電流がトンネル効果によ つて流れている。 領域 2 2では、 架橋が構築され、 さらに架橋の太さが変化する ことにより、 電流が著しく流れるようになる。 領域 2 3では、 構築した銀原子の 架橋を電流が流れる。領域 2 4では、構築した架橋が細くなり切り離されるため、 電流量が急激に減少する。 そして、 また領域 2 1で示すトンネル電流が流れる領 域に戻る。

このように加える電圧の大きさや極性を変化させることにより、 電極間の架橋 の構築と切り離しを行うことが可能であり、 すなわち、 これらの過程に伴う電極 間のコンダクタンスを制御することができる。 ここで示した架橋の構築と切り離しに伴つてコンダクタンスを制御することが できるということを、 スィツチング機能や電極の一方向側に電流が流れやすい機 能を持った電子素子として利用することができる。

実施例 6

実施例 1と同様に用意した電子素子を用いて、 構築された架橋のコンダクタン スの制御を利用する例を図 8に示す。

電極間にカロえる電圧の制御により、 構築した架橋によるコンダクタンスの制御 とそのコンダクタンスの制御を利用することができる。 実施例 1〜 4に示した架 橋の構築時において、 電極間に架橋を構築または切り離すために加えた 圧を著 しく小さくするか又は無くすことにより、 架橋が更に成長する又は細くなるのを 止めることができる。 その状態で、 電極間に適当な電圧を一時的にカ卩えることに より、 架橋を任意の太さに成長させたり、 あるいは細くさせたりすることができ る。 これは、 電圧と電流の効果により、 可動イオンである銀イオン （原子） が架 橋と A g ₂ S電極間を移動するためである。 すなわち、 この架橋の太さの制御に より、 電極間のコンダクタンスを制御することができる。

本実施例では、はじめに、電極間に量子ィ匕されたコンダクタンスを生じる架橋、 細線又はポイントコンタクトを構築した後、 加える電圧を V =—l 5 mVと小さ くすることにより架橋の成長を止める。 この時、 電極間の抵抗は量子化されたコ ンダクタンスの単位値 2 e ²/ h ( eは電気素量、 hはプランク定数である。） の 逆数にあたる約 1 3 の抵抗を持つようにする。 次に、 架橋が太く成長するよ うに (V = - 5 O mV) をパルス状にカ卩えることにより、 架橋の抵抗が 1ノ 2倍の約 6 . 5 k Qになる。 即ち、 量子化されたコンダクタンスを単位値の 2倍 にすることができる。 その後、 架橋が細くなるように、 極性を逆にした電圧 (V = 2 5 mV) をパルス状に加えることにより、 元の量子化されたコンダクタンス の単位値である約 1 3 k Ωの抵抗に戻すことができる。

即ち、 加える電圧を制御することにより、 容易に量子化した架橋のコンダクタ ンスを任意の値に制御することができる。 この手段は、 量子ィ匕されて飛び飛びの コンダクタンスをとる細レ、架橋のみならず、 量子効果が生じなレヽ比較的太 、架橋 の一般的なコンダクタンスの制御においても利用できる。 また、 このコンダクタンスの制御を利用する様々な電子素子を作成することが 可能である。 例えば、 電極間に作成した架橋に、 パルス状などにして制御した電 圧を加えることにより、 任意のコンダクタンスを持.つた架橋に変える。 その後、 架橋のコンダクタンスが変化しな 、小さ 、電圧、 電流を加えてそのコンダクタン スの値を読み出す。 このような機能は、 データの記憶素子、 スイッチング素子な どとして利用可能である。 また、 加える電圧の大きさ、 パルス回数や加えた時間 により、得られるコンダクタンスが変化することを利用して、例えば学習する (パ ルス Mffiを加える） と電気信号が流れやすくなる電子素子 （脳神経素子） を作成 することができる。

実施例 7、 8

実施例 7では、 実施例 1の混合導電体材料電極として A g ₂ Sを用いる代わり に A g ₂ S eを用いて同様に試験を行った。電極間に銀原子による架橋が構築され ていく様子を図 9に示す。

更に、 実施例 8では、 実施例 1の混合導電体材料電極として A g ₂ Sを用いる 代わりに C u ₂ Sを用いて同様に試験を行った。 本実施例では電極間に銅原子に よる架橋が構築された。 その様子を図 1 0に示す。

これらの混合導電体材料電極を用いた場合にも、 電極間に架橋が構築され、 図 には示さないが、 上記の実施例と同様に架橋の切り離しゃコンダクタンスの量子 化が観察された。 これらの実施例では、 用いた混合導電体材料や電極間距離が実 施例 1〜6とは異なっているために、 電極間の抵抗や架橋が構築される電圧が異 なる。 本発明を利用すれば、 上述の用途に加えて以下のような様々な電子素子が可能 になる。

架橋の構築により電極間のコンダクタンスが量子ィ匕されて階段状の値をとるこ とを利用した多重メモリーとして利用することができる。 例えば、 量子化された コンダクタンス （G) は、 チャンネル透過確率 （T i ) が 1の場合には、

G= n X 2 e Vh ( n = 1 , 2， 3 · · )

(式中、 eは電気素量、 hはプランク定数である。） で表される。 この n値は、例 えば、 実施例 6の図 8で示したように、 適当な電圧を加えることにより任意の値 をとることができる。 そのため、 この架橋を用いたメモリデバイスでは、 一つの ビットに n = l， 2 , 3 - 'と複数の状態を記録することができるので、 記録密 度を格段に向上させることができる。

また、 本発明を低消費型デパイスとして利用することができる。 既存のメモリ デバイスでは作動電圧が 1 V以上、 電流がミリアンペアのオーダーが一つのデバ イス （即ち、 1ビットの書き込みや読み込み） に必要である。 本発明を利用すれ ば、 上記実施例に示したように、 作動 mi£が I V以下で電流がマイクロアンペア のオーダー以下のような低消費電力で、デバイスを作動することができる。即ち、 1ビットあたりの |i作電力が 1 0— ⁶ワット以下のメモリデパイスが可能である。 更に、 実施例;！〜 4 (図 3〜6 ) に示したように、 電極間の架橋の構築又は切 り離しに伴い、 電極間のコンダクタンスは数倍から 1 0 ⁶倍程度変化する。 この コンダクタンス変化をコンダクタンスの変化が起こらない小さな電圧を力 Dえて読 み取ることにより、 デバイスのスィツチが開いた状態であるか閉じた状態である かを容易に読み取ることができる。 このスィツチング機能を有するデパイスを多 数配置することにより、 コンピュータに用いられる ANDや O R理論ゲートゃメ モリ一機能を有する電子回路の構築が可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . イオン伝導性及び電子伝導性を有する混合導電体材料から成る第一電極及 び導電性物質から成る第二電極により構成され、 電極間のコンダクタンスを制御 することが可能な電子素子。

2. 前記混合導電体材料が A g ₂ S、 A g ₂ S e、 C u ₂ S又は C u ₂ S eである 請求項 1に記載の電子素子。

3. 前記電極間距離が 1 0 0 n m以下である請求項 1又は 2に記載の電子素子。

4. 消費電力が 1 0— ⁵W以下である請求項 1〜 3のいずれか一項に記載の電子 素子。

5 . 0 . 5 V以下の電圧及び 5 0 μ A以下の電流で用いる請求項 1〜4のいず れか一項に記載の電子素子。

6 . 前記第一電極に対して第二電極が負となるように前記電極間に電圧を印加 して可動イオンを前記第一電極から第二電極方向へ移動させることにより、 前記 電極間に架橋が形成された請求項 1〜 5のいずれか一項に記載の電子素子。

7. 前記電極間のコンダクタンスが量子化されている請求項 1〜 6のいずれか 一項に記載の電子素子。

8 . 前記コンダクタンス （G) 力 S Ti

(式中、 eは電気素量、 hはプランク定数、 T iは i番目の伝導に寄与するチヤ ンネルの透過確率である。） で表される請求項 7に記載の電子素子。

9. 請求項；！〜 8のいずれか一項に記載の電子素子の第一電極に対して第二電 極が負となるように前記電極間に電圧を印加し、 可動ィオンを前記第一電極から 第二電極方向へ移動させることにより前記電極間に架橋を形成する段階、 及び前 記電極間の電圧極性を逆にすることによって前記架橋を細くし又は切断する段階 の少なくとも一つの段階から成る電極間のコンダクタンスを制御する方法。

1 0 . 前記電極間のコンダクタンスが量子化されている請求項 9に記載の方法。

1 1 . 前記コンダクタンス （G) 力 S 2e^{2 N}

G = ∑ Ti

n i=i

(式中、 eは電気素量、 hはプランク定数、 T iは i番目の伝導に寄与するチヤ ンネルの透過確率である。） で表される請求項 1 0に記載の方法。

1 2. 前記電極間にパルス状電圧を印加することによりコンダクタンスを制御 する請求項 9〜： L 1のいずれ力一項に記載の方法。