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強誘電体の傾斜したバンド構造の観測に成功岡山大学,高輝度光科学研究センター,産業技術総合研究所,東京工業大学,パリサクレー大学 研究グループ

 岡山大学,高輝度光科学研究センター,産業技術総合研究所,東京工業大学,パリサクレー大学の研究グループは,強誘電体の電気分極に由来する傾斜したバンド構造を観測したと発表した。
 強誘電体は電荷を蓄えることができる物質で,スマートフォン,パソコンなどに数百個単位で実装されるコンデンサーの基幹材料である。電荷を蓄える機能は強誘電体が自発的にもつ電気分極によるもので,電荷をもつイオンの配列によって電気分極が形成される。最近になって強誘電体は電荷を蓄えるだけでなく,電気分極によってダイオードのような電気の流れ方をすることがわかってきた。これらの動作原理は傾斜したバンド構造にあるといわれ,40年以上前の教科書にもその想像図が描かれていたが,これまで実証されていなかった。
 この成果は電気分極が単一配向した強誘電体薄膜を精密合成し,大型放射光施設SPring-8の高輝度X線を用いた深さ分解測定により実現した。これにより,強誘電体を用いた高速・大容量の不揮発性メモリー(FeRAM)や人工シナプスの開発が大きく前進するものと期待される。

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