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東大・関西学院大など、原子層厚さでの強誘電特性を実証

発表日:2020年5月15日

原子層厚さでの強誘電特性を実証

~メモリやナノ発電実現へ新たな道を開拓~

1.発表者:

東垂水 直樹(研究当時:東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻博士課程大学院生、現:同 博士研究員)

川元 颯巳(研究当時:東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻修士課程大学院生)

Chien-Ju Lee(国立交通大學 電子物理系 博士研究員)

Bo-Han Lin(国立交通大學 電子物理系 修士課程)

Fu-Hsien Chu(国立交通大學 電子物理系 修士課程)

米盛 樹生(関西学院大学 理工学研究科 先進エネルギーナノ工学専攻 修士 2年生)

西村 知紀(東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 技術専門職員)

若林 克法(関西学院大学 理工学研究科 先進エネルギーナノ工学専攻 教授)

Wen-Hao Chang(国立交通大學 電子物理系 教授)

長汐 晃輔(東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 准教授)

2.発表のポイント:

◆原子層厚さの硫化錫(SnS)単層を初めて合成し、強誘電特性を実証した。

◆強誘電特性は材料の極薄化で特性を失うが、層状面内分極のため単層でも強誘電性を維持した。

◆半導体メモリやナノ発電材料として期待される。

3.発表概要:

東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻の東垂水直樹博士研究員、長汐晃輔准教授らの研究グループは、関西学院大学の若林克法教授、国立交通大學のWen-Hao Chang 教授らとの共同研究により、2次元層状物質である硫化錫(SnS)において単層を初めて成長させ、その強誘電特性(注1)を実証しました。

これまで強誘電特性は、材料の極薄化により特性を失うことが報告されており、近年の電子デバイスの微細化において大きな問題となっていました。本研究では、初めて面内分極(注2)を有する層状物質である硫化錫(SnS)において1nmより薄い単層を物理蒸着法により成長し、その強誘電特性を実証しました。層状物質においても、面外分極を示す系においては、強誘電特性の劣化が観察されていることから、面内分極の優位性を示しています。これらの成果は、微細化に強いことから将来的なメモリや、圧電性を利用したナノ発電等への応用が期待されます。

本研究成果は、英国科学雑誌Nature Communications(5月15日米国東部夏時間)に掲載されます。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0534050_01.pdf

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