東京工業大学、九州大学、名古屋工業大学の研究グループは、セラミックス結晶中に磁石の性質(強磁性)と電気を蓄える性質(強誘電性)が室温において共存することを確認した。次世代大容量メモリーの開発につながるとされる。

 スマートフォンの普及やビッグデータなどによる情報処理量の爆発的な増大に伴い、情報機器の消費電力が問題になる中で、低消費電力・高記録密度・不揮発性の次世代メモリーデバイスへの要求が高まっている。こうした観点から、磁性と強誘電性を併せ持つマルチフェロイック物質が注目されている。磁性と強誘電性の相関が十分に強く、電場によって磁化方向を反転できれば、不揮発性・高安定性という現在の磁気メモリーの特徴を生かしつつ、低消費電力・高記録密度かつ簡易な素子構造を有した次世代磁気メモリーが実現できるとされる。

 今回研究グループは、鉄を一部コバルトで置換したコバルト酸鉄酸ビスマスを、強誘電性の評価が可能な薄膜形態で安定化させることに成功した。誘電特性評価の結果、薄膜資料が室温で強誘電体であることを確認。さらに薄膜の成長する方向を工夫することにより、温度に応じて磁石の性質が変化し、低温で消失していた磁石の特性が室温では現れることを明らかにした。電気を蓄える性質も備えている。

 今回の成果は、新しい磁気メモリー実現の鍵とされる室温での強磁性と強誘電性の共存をコバルト酸鉄酸ビスマス薄膜について実験的に証明したもの。強磁性と強誘電性の相関が確認されたことから、新しい原理に基づく、低消費電力かつ高速アクセス、大容量の次世代磁気メモリー開発につながると期待される。

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