【プレスリリース】複数元素置換で鉄酸ビスマスに新しい機能を付与―コンデンサと磁⽯の性質に加え、室温での負熱膨張を発現―

ポイント

・ ペロブスカイト型酸化物鉄酸ビスマスのビスマス・鉄の両⽅を異種元素で置換。

・強誘電性と強磁性が共存するため、低消費電⼒の次世代磁気メモリへの応⽤に期待。

・ 温めると縮む、負熱膨張も発現。

概要

東京科学⼤学（Science Tokyo） 物質理⼯学院 材料系の畑⼭華野⼤学院⽣、三宅潤⼤学院⽣、総合研究院の東正樹教授、⻄久保匠特定助教（兼 神奈川県⽴産業技術総合研究所 常勤研究員）、重松圭助教らの研究グループは、ペロブスカイト型（⽤語1）酸化物ビスマスフェライト（BiFeO3）のビスマスをカルシウムで、鉄をルテニウムやイリジウムで置換すること、スピンの並び⽅が変化して強磁性（⽤語2）と強誘電性（⽤語3）が共存することを明らかにしました。さらに、強誘電相から体積の⼩さい常誘電相への転移温度が劇的に低下し、室温近傍の温度で負熱膨張（⽤語4）が⽣じることも⾒いだしました。
今回開発した物質は強磁性と強誘電性が相関することから、新しい原理に基づく、低消費電⼒かつ⾼速アクセスの次世代磁気メモリ開発につながると期待されます。また、熱膨張が引き起こす位置ずれや異種材料接合界⾯の剥離といった問題の解決につながる負熱膨張材料としての利⽤も期待されます。
本研究には、東京科学⼤学（Science Tokyo）物質理⼯学院 材料系の⼩野⼤樹⼤学院⽣（研究当時）、塩野裕介⼤学院⽣、若崎翔吾⼤学院⽣、総合研究院のLee Koomok（イ・クモク）⽇本学術振興会外国⼈特別研究員、Hena Das（ヘナ・ダス）特任准教授（兼 神奈川県⽴産業技術総合研究所 常勤研究員）、⼭本隆⽂特定教授（兼 京都⼤学⼤学院理学研究科教授）、名古屋⼯業⼤学の尾上智⼦派遣職員、物理⼯学類の壬⽣攻教授、⾼輝度光科学研究センターの河⼝彰吾主幹研究員が参加しました。
本研究成果は、11 ⽉27 ⽇付（現地時間）の「Journal of the American Chemical Society」に掲載されます。

お問い合わせ

記者発表資料よりお問い合わせ先をご確認ください。