次世代高集積省エネルギー相変化メモリに向けた準一次元vdW構造型相変化材料の開拓

• 研究課題/領域番号: 24K21668
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分26:材料工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 双 逸 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (10962144)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2024年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
• キーワード: 相変化材料 / 1Dファンデルワールス / 相変化メモリ / 省エネルギー

研究開始時の研究の概要

実用相変化材料（PCM）にはGe-Sb-Te化合物薄膜（GST）が用いられており、低抵抗を有する結晶と高抵抗を有するアモルファスの相変化には電気パルスによるジュール加熱が利用される。しかし、アモルファス化に高いジュールエネルギーが必要とされるなど課題を残している。また、GSTの結晶化温度は160℃と低くアモルファス相の熱的安定性に乏しいため、微細メモリ構造にも課題を残す。本研究で提案する準一次元ファンデルワールス（1D－vdW）型PCMは従来のPCMの枠を超え、MoTe2に代表される二次元物質より更に次元を一段下げるだけではなく、大幅に融点が低いため、超高集積・超大容量化・省エネといった次世代NVMの諸問題を一気に解決できる。