2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of molecular ferroelectric crystals using plastic ionic crystals: flexible control over crystal orientations and polarization directions
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16H04126
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
原田 潤 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (00313172)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 分子性固体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強誘電体とは，電気双極子が整列してマクロな分極が保持され(自発分極)，外部電場を印加することで分極の向きを反転できる物質である．このスイッチ可能な自発分極は，不揮発性メモリーなどに応用可能で，また，焦電性(温度変化で分極の大きさが変化)，圧電性(加圧で分極の大きさが変化)を活かした赤外線(熱)センサー，圧電(ピエゾ)素子などの実用例が数多く存在する．
近年，分子性結晶からなる強誘電体の開発が盛んに行われているが，分子性結晶を基板上に配向制御して成長させることは極めて困難であり，このことが研究発展において致命的な障害となっていた．本研究では，分子性イオンからなる柔粘性結晶で強誘電性を示す化合物を開発すれば，その結晶が電場印加により配向と強誘電性の分極方向を自由に変更可能であることを示す．この新しいタイプの強誘電結晶は，結晶化時の配向制御は不要であり，また，加圧による伸展性も併せ持つため，従来の強誘電結晶では不可能であったフレキシブルな有機エレクトロニクスデバイスなどへの展開が大いに期待できる．
平成30年度は，球状に近い構造を持つ有機カチオンと正四面体型構造を持つアニオンからなる結晶で，高温で柔粘性結晶となり，室温で強誘電性結晶となる化合物を開発した．その結晶の粉末を高温で加圧成形することで，透明な多結晶フィルムやペレットを容易に作製することが出来た．また，それらの多結晶体は室温で強誘電体として機能し，高い圧電性と焦電体としての高い性能を示すことがわかった．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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