자재 구조 과학 연구소 (Institute of Material Structural Sciences), 고 에너지 가속기 연구소 (KEK), 연구원 (코바야시 켄스케), 구조적 특성 센터, 쿠마 마이 리지 (Kumai Reiji) 및 무라카미 요이 (Murakami Yoichi)의 연구원 인 연구원 (Kobayashi Kensuke)은 Advanced Industrial Science and Technology 국립 연구소의 회원입니다Flexible Electronics Research Center유연한 유기농 반도체 팀, Horiuchi Sachio, 특별 강사 카가와 후미 타카, 물리 공학 대학원, 공학 대학원, 도쿄 대학교 (도쿄 대학교) 및 특수 강사 카가와 푸미 타카 (Kagawa Fumitaka), 대학원 공학 대학, 공학 대학, 토키 (University of Tokyo) Yoshinori, Riken, Riken, Riken, Riken의 강력한 상관 양자 과학 연구 그룹의 그룹 이사Ferroelectric*1의 전기 분극의 크기와 방향을 측정하는 데 사용됩니다 분자들 사이의 동적 전자 전달에 의해 결정된다X- 선 회절*2実験を通じて明らかにした。 this "전극 스피드 바카라전성*3"로 알려진 현상은 결정에서 이온의 변위로 인해 정전기 전하가 바이어스되어 있음을 나타냅니다자발적 분극*1발생하면 20 배 이상 더 큰 전기장 응답을 달성 했으므로 앞으로 동일한 원칙을 활용하여 스피드 바카라전 전기의 성능을 향상시킬 것으로 예상됩니다
이 성과에 대한 자세한 내용은 National Journal of Science물리 검토 편지에서 허용됩니다 곧 온라인으로 출시 될 예정입니다
k Kobayashi, S Horiuchi, R Kumai, F Kagawa, Y Murakami 및 Y Tokura
"반 파괴를 이온 변위로 지시하는 큰 분극을 갖는 분자 결정의 전자 스피드 바카라전성ay | イオン変位と逆向きに大きな自発分極が生じる分子結晶の電子型強誘電性
Ferroelectric*1비 휘발성 메모리, 커패시터, 센서, 액추에이터, 파장 변환 및 광학 변조 기능과 같은 다양한 장치 기능의 개발의 초석이며 현재 수명에 없어서는 안될 부분입니다 가볍고 유연하고 희귀 금속이나 유해한 납과 같은 희귀 금속이없는 인쇄 공정과 호환되는 "유기농"재료로 개선 된 성능은 정보 사회를 지원하는 장치 개발에 긴급한 문제입니다 이 연구에 포함Charge Transfer Complex*4Tetrathiafulvalen (TTF)-P-Chloranyl (Ca)은 온도 변화로 인해 분자의 특성을 크게 변화시키는 실험과 이론적으로 주목을받는 유기 물질입니다 발견 후 몇 년 후 (그림 1) 실내 온도에서,이 물질은 TTF 및 CA 분자가 결정에서 동일한 간격으로 번갈아 가며, 위상 전이 온도 (81k) 이하로 냉각 될 때 평균적으로 03 밸런트의 중성 분자는 갑자기 06 밸런트의 이온 성 상태로 변하고, 분자 배열이 변위되어 TTF와 CA 분자가 서로 묶여있다 이것중성-이온성 상 전이*5관련 유행성*6의 증가 외에도 수백에서, 저온에서 결정의 분자 배열은 전기 극성을 생성하여 스피드 바카라전성의 존재를 시사한다 스피드 바카라전성의 존재를 확인하려면편광 전기 필드 특성 (P-E 특성)*7의 측정 | 과도한 전압이 적용되면 유전체 파괴가 발생하기 쉽고 전기 전도도 (유전 손실)가 전이 온도에서 스피드 바카라전성 재료에 대해 상대적으로 높아서 측정하기가 어렵습니다
一方、理論研究では、 2009 년 （年に近代的電子論 年に近代的電子論 (ベリー位相論) に基づいた첫 번째 원칙 전자 상태 계산*8により、 ttf-ca が有機物としては極めて大きな自発分極の値 ay (3 ～ 10 µc/cm2)가 소요될 것으로 예상되었다 자발적 분극의 방향은 어떤 경우에는 정전기 전하의 바이어스로 인해 고전 이미지 (이온 변위 모델)의 반대 일 수 있다고 제안되었다 새로운 학문적 관심은 그러한 독특한 TTF-CA 스피드 바카라전성의 기원에 이끌 렸습니다
먼저, TTF-CA의 스피드 바카라전성을 명확히하기 위해, 전기 특성을 측정하고 분자 변위에 기초하여 편광 방향을 결정 하였다 AIST, 도쿄 대학 및 Riken의 연구 그룹은 고품질 TTF-CA 결정을 성장시킬 수 있었고, 위에서 언급 한 절연 문제를 피할 수있는 온도 및 주파수와 같은 측정 조건을 정확하게 설정하고, 처음으로 충분한 P-E 특성을 달성했으며,이 물질이 호전성 특성을 가지고 있음을 평가하고 입증 한 것으로 나타났습니다 이번에 얻은 자발적 분극은 6-7 µC/cm2그리고 그 값은Ferroelectric Polymer*9의 폴리 비닐 리덴 불소 (최대 8 µc/cm2)와 거의 같은 수준이며 이론적 예측과 같은 값이 큰 것으로 밝혀졌습니다 TTF-CA는 본질적으로 극성이 거의없는 분자로 구성되며 정전기 전하는 06 원자가이며 이온의 변위량은 작기 때문에 이온 변위 모델에서 예측 된 편광 값은 작았지만 실제 측정 결과는 예측 값보다 20 배 이상 더 컸습니다
다음으로 Kek의 연구 그룹은 Kek의 Synchrophore Science Research 시설의 Beamline BL-8A를 사용하여 이온 변위 방향을 확인합니다절대 구조*10(그림 2) 실험은 외부 전기장을 적용함으로써 한 방향으로 결정 내의 편광을 정렬하는 것이었다byfoot 쌍*11외부 전기장의 방향에 대한 분자 변위 방향은 반사의 강도 비율로부터 결정되었다 실험에서 얻은 결정 구조는 06 밸런스 양이온 인 TTF+양의 전극 방향으로 끌려 가고 음이온 인 Ca-를 음성 전극 방향으로 끌어 당겼으며, 이는 언뜻보기에 전기장의 방향으로 변위되었다 (도 3) 상기 사실을 컴파일함으로써, 이전의 스피드 바카라전 전기에서는 보이지 않았던 현상이, 여기서 거대한 자발적 분극이 정전기 전하의 변위의 반대 방향으로 발생한다는 것이 밝혀졌다
이것은이 물질의 스피드 바카라전성 발현이 중성과 이온 성 사이의 위상 전이에 기초하여 쌍을 이루는 분자들 사이의 이온 성을 향상시키는 동적 전자 전달을 초래하기 때문에 생각된다 전자 메커니즘이 거대한 전기 분극의 크기와 방향을 결정하는 "전자 스피드 바카라전성"은 자발적인 분극의 평가를 통해 먼저 입증되었습니다
작은 전하 및 약간의 변위로 인해 거대한 전기 반응 또는 전기 분극을 이끌어 낼 수있는 전자 스피드 바카라전성의 발견은 기존의 유전체 이미지보다 상당히 큰 전하와 약간의 변위로 인해 중성 전자의 본질에 대한 새로운 학문적 관점을 제공 할뿐만 아니라 미래의 성능을 향상시키기위한 새로운 설계 원칙으로 사용될 수있는 가능성을 보여줍니다
이 연구의 일부는 과학 홍보를 위해 일본의 유기 재료를 사용하여 차세대 스피드 바카라전성 재료 과학을 만들기 "(주요 연구원 : Horiuchi Sachio)의 일부로 수행되었다