超高速省電力メモリへの応用を指向した電子強誘電体薄膜の作製とドメイン構造制御

• 研究課題/領域番号: 25K01858
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 藤井 達生 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (10222259)
• 研究分担者: 池田 直 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (00222894) ; 市川 和典 松江工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (90509936) ; 沖本 洋一 東京科学大学, 理学院, 准教授 (50356705)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2028年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2027年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2026年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: 電子強誘電体 / 希土類鉄酸化物 / エピタキシャル薄膜

研究開始時の研究の概要

常温で電子強誘電性を示す希土類鉄酸化物RFe2O4（R:3価の希土類イオン）は、従来の変位型強誘電体を凌ぐ、高速かつ省電力メモリとしての応用が期待されている。しかし、RFe2O4の電子強誘電性を担うFe2+/3+イオンの電荷秩序配置の形成機構は未だ完全には解明されておらず、いわんやRFe2O4のデバイス特性を評価した例はない。本研究では、極めて高い結晶性を有するRFe2O4薄膜を作製し、その電荷秩序の起源に迫るとともに、RFe2O4の分極反転時の電気抵抗変化を利用したメモリ素子を提案、試作し、その動作性能を確認することを試みる。