研究成果

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～ (東京大学、国立交通大學と関学先進・若林研究室との共同研究)

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1 nm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）に掲載されました。

関学広報より転載

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）

発表雑誌

雑誌名

Nature Communications（オンライン版：5月15日　米国東部夏時間）

論文タイトル

Purely in-plane ferroelectricity in monolayer SnS at room temperature

著者

N. Higashitarumizu, H. Kawamoto, C. -J. Lee, B. -H. Lin, F. -H. Chu, I. Yonemori, T. Nishimura, K. Wakabayashi, W. -H. Chang, K. Nagashio*

DOI番号

10.1038/s41467-020-16291-9
https://www.kwansei.ac.jp/news/detail/4117

リンク

長汐研究室（東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻）
Wen-Hao Chang 研究室（国立交通大學 電子物理系 ）
若林研究室（関西学院大学理工学部先進エネルギーナノ工学科）