強誘電性を利用した繰り返し書き込み可能な高分子薄膜メモリー形成の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650875
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 池田 進 山形大学, 工学部, 教授 (30007025)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 香田 智則 山形大学, 工学部, 講師 (60261715)
• Keywords: 強誘電性高分子 / VDF / TrFE共重合体 / 高分子分散型液晶 / ネマチック液晶5CB / 有機薄膜メモリー / 読み取り動作 / 光透過率 / 初期化

Research Abstract

柔らかい生体適合性の良いメモリーの開発がこの研究の終局の目的である。その目的のために,高分子強誘電体を使った有機薄膜メモリー形成の基礎研究を行った。
1.強誘電性高分子VDF/TrFE共重合体の薄膜の作成を,集積回路内で使用可能な5〜10ボルト程度の電圧でコントロールできるサブミクロンの膜厚を目指して,スピンコート法により試みた。現在の到達点は約2ミクロンである。現在それ以下の厚さでは,電圧印加不能な微小な穴が生じる困難にぶつかっている。
2.メモリー動作の3要素(書き込み,読み取り,初期化)のひとつである読み取り動作を研究した。各種の読み取り方があるが,光回路に直接応用できるよう光透過率の違いを読み取りに使えないかを検討した。
2-A.VDF/TrFE共重合体の光透過率は未ポーリングの状態とポーリングした状態でははっきりと異なる事がわかった。この性質を利用すると,読み取り操作としては光透過率の違いを利用し,書込み操作としてポーリング操作を,初期化操作として,昇温によって常誘電状態にする過程を利用してメモリーを実現できる。
2-B.VDF/TrFE共重合体とネマチック液晶5CBを混合して高分子分散型液晶PDLCフィルムを作成した。PDLCをポーリングすることで高分子の強誘電的残留分極による内部電場を作り出し,5CBの配向変化を通じた光透過率への影響を見た。明らかにPDLCの光透過率はPDLCの残留分極の方向変化によって変化した。これはこのPDLCが分極変化を書き込みと初期化に,光透過率変化を読み取りに使うメモリーとして使えることを示唆している。

Research Products

• [Publications] Atsushi Konno: "Polarization reversal in ferroelectric fluoro polymers"Japanese Journal of Applied Physics. 39・9. 5676-5678 (2000)
• [Publications] 佐藤和憲: "ナイロン11の分極反転現象について"Polymer Preprints Japan. 49・8. 2353-2354 (2000)
• [Publications] 香田智則: "フッ素系高分子強誘電体の分極反転現象の計算機シミュレーション"Polymer Preprints Japan. 49・9. 2600-2601 (2000)
• [Publications] 清水猛: "強誘電性高分子と液晶の複合材料の電気光学効果"Polymer Preprints Japan. 49・10. 3177-3178 (2000)